JP2003222846A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents
表示装置及びその製造方法Info
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Abstract
が形成される構成において、カラー表示装置としての表
示品位をより好適に保持することのできる表示装置及び
その製造方法を提供する。 【解決手段】各画素の各原色に対応して液晶を駆動する
トランジスタDTFTのドレイン領域10dには、ドレ
イン信号線23が接続されている。また、トランジスタ
DTFTのソース領域10sには、コンタクトホール2
0を介して図示しない透明電極が形成されている。更
に、トランジスタDTFTのゲート電極12は、ゲート
信号線15と一体的に形成されている。ドレイン信号線
23及びゲート信号線15によって区画される領域に、
各原色に対応したカラーフィルタ27が設けられてい
る。このカラーフィルタ27及びコンタクトホール20
の開口部以外の領域には保護膜25が形成されている。
Description
備えてカラー表示を実現する表示装置及びその製造方法
に関する。
て光の偏向方向を変更することで、偏向板から透過する
光の光量を可変制御するようにしている。また、このよ
うな液晶表示装置においてカラー表示を実現するために
は通常、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)
の3原色にそれぞれ対応した各波長の光を選択的に透過
させる一組のカラーフィルタが用いられる。そして、こ
れら一組のカラーフィルタを備えて個々の画素を構成
し、光の加法混合方式にて、所望とするカラー表示が実
現されるようにしている。なお、上記カラーフィルタの
色素としては通常、上記3原色に対応した色の顔料や染
料などが用いられる。
て、その具体構成を説明する。まず、同カラー液晶表示
装置としては、各画素の各カラー原色に対応して液晶を
駆動する駆動素子が形成されたガラス基板と、これに対
向する対向基板とを備え、それら各基板の間に液晶が封
入された構成を有するものが知られている。
素子によってその印加電圧の値が調整される画素電極が
設けられ、また上記対向基板には、この画素電極と対向
する対向電極が設けられている。そして、上記ガラス基
板に設けられた各駆動素子によって画素電極への印加電
圧の値が調整されることで、画素電極及び対向電極間の
液晶に印加される電圧の値が調整される。
表示装置について、特にそのガラス基板側の一部断面構
造を示す。同図5に示されるように、このガラス基板上
には、上記駆動素子を形成するための多結晶シリコン層
110が形成されている。この多結晶シリコン層110
には、不純物が注入されることで導電性が付与されてお
り、これにより、上記駆動素子となるトランジスタのド
レイン領域110d、チャネル領域110c、ソース領
域110sがそれぞれ形成されている。そして、この多
結晶シリコン層110上には、絶縁層111が形成さ
れ、この絶縁層111をゲート絶縁膜として、同トラン
ジスタのゲート電極112が形成されている。
12上には、層間絶縁膜114が形成されており、この
層間絶縁膜114には、上記トランジスタのソース領域
110s及びドレイン領域110dに対応してコンタク
トホール120及び122が形成されている。そして、
これらコンタクトホール120及び122を介して、上
記ソース領域110s及びソース電極121間、並びに
ドレイン領域110d及びドレイン電極(信号線)12
3間のコンタクトがとられている。そして、これらソー
ス電極121及びドレイン信号線123に隣接して、カ
ラーフィルタ127が形成されている。
ソース電極121、カラーフィルタ127上には、平坦
化層130が形成されている。そして、この平坦化層1
30にコンタクトホール131が形成され、同コンタク
トホール131を介して透明な画素電極140及びソー
ス電極121間が電気的に接続されている。
ス基板側に設けられる構成においては、これら各カラー
フィルタ127に対応してその上方に各画素電極140
が形成されることとなる。すなわち、同図5に示される
ように、例えばカラー原色レッドに対応したカラーフィ
ルタ127(r)の上方に同レッドに対応した画素電極
140(r)が形成されるようになる。また、例えばカ
ラー原色グリーンに対応したカラーフィルタ127
(g)の上方に同グリーンに対応した画素電極140
(g)が形成されるようになる。
スタが形成されているガラス基板側にカラーフィルタ1
27を形成することで、これと対向する対向基板との貼
りあわせに際しての併せずれに起因するカラーフィルタ
127及び画素電極140の配置のずれを回避すること
ができるようになる。ちなみに、カラーフィルタを上記
対向基板側に形成する場合には、カラーフィルタと画素
電極との配置のずれが生じやすい。
ー原色に対応したカラーフィルタを駆動素子の形成され
た側の基板に形成することで、カラーフィルタと画素電
極との配置ずれが回避されるとはいえ、この場合には新
たに、 (イ)各原色に対応したカラーフィルタ材料が隣接する
画素領域に広がって混入する。 (ロ)カラーフィルタ材料が上層とコンタクトをとる電
極の上面に広がる。 (ハ)形成されたカラーフィルタの厚みが中央部と端部
とで変化し、所望とする原色の表示を困難とする。 等々の問題が発生することがある。
カラーフィルタが形成された液晶表示装置といえども、
これら問題が解消されない以上、同理由に起因する表示
品位の低下は避けられないものとなっている。
のであり、その目的は、駆動素子の形成された基板側に
カラーフィルタが形成される構成において、カラー表示
装置としての表示品位をより好適に保持することのでき
る表示装置及びその製造方法を提供することにある。
各画素の各カラー原色に対応して表示素子を駆動する駆
動素子が形成された基板側にそれら各画素の各カラー原
色に対応したカラーフィルタが設けられてなる表示装置
であって、前記各カラーフィルタに隣接してこれを区画
する保護膜が形成されてなることをその要旨とする。
明において、前記各駆動素子は、格子状に形成されて前
記各画素の各カラー原色に対応した四角形状の領域を区
画する一対の信号線にそれぞれ接続されており、前記保
護膜は、少なくとも前記信号線の表面を覆うように形成
されてなることをその要旨とする。
明において、前記信号線の表面を覆う保護膜は、その上
面端部が前記基板側に広がるテーパ状に形成されてなる
ことをその要旨とする。
載の発明において、前記各カラー原色に対応した四角形
状の領域は更に、前記各駆動素子が配設される領域を挟
んで隣接されてなり、前記保護膜は、それら駆動素子が
配設される領域についてもその表面を覆うように形成さ
れてなることをその要旨とする。
ずれかに記載の発明において、前記保護膜が有機膜から
なることをその要旨とする。請求項6記載の発明におい
て、各画素の各カラー原色に対応して表示素子を駆動す
る駆動素子が形成された基板側にそれら各画素の各カラ
ー原色に対応したカラーフィルタが設けられる表示装置
の製造方法であって、前記各カラーフィルタの形成に先
立ち、隣接するカラーフィルタの形成領域間を区画する
保護膜を形成することをその要旨とする。
びその製造方法を液晶表示装置及びその製造方法に適用
した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
素の各カラー原色(ドット)に対応して液晶を駆動する
駆動素子の形成された基板とこれに対向する対向基板と
の間に液晶が封入される構成を有する。図1は、本実施
形態にかかる液晶表示装置において、上記駆動素子が形
成された側の基板を示す平面図である。
のダブルゲートトランジスタDTFTのドレイン領域1
0d、チャネル領域10c、ソース領域10sは、多結
晶シリコン層10上に形成されている。そして、このト
ランジスタDTFTのドレイン領域10dには、コンタ
クトホール22を介して、ドレイン信号線23が接続さ
れている。また、ゲート電極12はゲート信号線15と
一体に形成されている。一方、トランジスタDTFTの
ソース領域10sには、コンタクトホール20を介して
透明な画素電極(図示略)が接続されている。
電極12に活性化信号が印加されトランジスタDTFT
がオン状態となることで、ドレイン信号線23を介して
ドレイン領域10dに印加される映像信号がソース領域
10sを介して上記画素電極に印加される。なお、多結
晶シリコン層10はソース領域10sの形成されている
側に延長され、この延長された部分とその上方に形成さ
れた電極13とで保持容量を形成している。この保持容
量の電極13は、互いに保持容量線16によって接続さ
れている。このように保持容量を設けることで、ソース
領域10sに出力された映像信号を、上記画素電極の駆
動に十分な時間保持することを可能とする。
ート信号線15が選択されることで、所定の画素電極に
電圧信号が印加される。これにより、このトランジスタ
DTFT等の形成された基板と対向する対向基板(図示
略)に設けられた対向電極(図示略)と、この画素電極
との間に電界が生じる。このため、これら一対の電極間
に封入されている液晶(図示略)が、上記画素電極に印
加される電圧に応じて配向するようになる。そして、こ
の配向状態に応じて輝度調整を行う。
示を行うべく、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー
(B)の各原色に対応したカラーフィルタ27が設けら
れている。ちなみに、図1には、その左側に図示された
ドットに対応して原色レッドのカラーフィルタ27
(R)が、またその右側に対応して原色グリーン(G)
のカラーフィルタ27(G)がそれぞれ例示されてい
る。
れるように、このカラーフィルタ27に隣接してこれを
区画する保護膜25(図中、ハッチにて表記)が形成さ
れている。詳しくは、本実施形態では、カラーフィルタ
27の配置箇所と、上記ソース領域10s及び画素電極
間のコンタクトをとるコンタクトホール20の開口部と
を除き保護膜25が形成されている。すなわち、この保
護膜25は、格子状に形成されて長方形状の領域を区画
する一対の信号線としてのドレイン信号線23及びゲー
ト信号線15のうち、上記長方形状の長辺側に対応する
信号線であるドレイン信号線23の表面を覆うように形
成されている。更に、保護膜25は、隣接する上記長方
形状の各領域間の短辺側を区画するようにも形成されて
いる。
保護膜25の形成された本実施形態の液晶表示装置の断
面構造について説明する。図2は、同図1のA−A断面
を示す。ただし、ここでは、図1における保護膜25の
上方に形成された画素電極等についても図示した。
示略)上に例えば酸化シリコン(SiO2)からなる絶
縁層1が形成されている。そして、この絶縁層1上に、
多結晶シリコン層10が形成されている。この多結晶シ
リコン層10には、不純物が注入されることで導電性が
付与されており、これにより、上記ドレイン領域10
d、チャネル領域10c(ここでは図示されない)、ソ
ース領域10sがそれぞれ形成される。この多結晶シリ
コン層10上には、上記トランジスタDTFTのゲート
絶縁膜や保持容量を構成する絶縁膜となる絶縁層11が
酸化シリコン(SiO)及び窒化シリコン(SiN)の
積層膜として形成されている。そして、上記絶縁層11
上には、例えばクロム(Cr)、モリブデン(Mo)、
チタン(Ti)、タングステン(W)などの高融点金属
膜からなる上記ゲート電極12(ここでは図示されな
い)や電極13が形成されている。
電極13上には、窒化シリコン(SiN)膜と酸化シリ
コン(SiO2)膜とが積層形成された層間絶縁膜14
が形成されている。そして、この層間絶縁膜14には、
上記トランジスタDTFTのソース領域10s及びドレ
イン領域10dに対応してコンタクトホール20及び2
2が形成されている。そして、これらコンタクトホール
20及び22を介して、上記ソース領域10s及び電極
21間、並びにドレイン領域10d及びドレイン信号線
23間のコンタクトがとられている。なお、これらドレ
イン信号線23や電極21は、モリブデン(Mo)、ア
ルミ(Al)、モリブデン(Mo)の積層膜にて形成さ
れている。
号線23表面は、アクリル系感光性絶縁性有機樹脂から
なる上記保護膜25で覆われている。ただし、上述した
ように、ソース領域10s及び画素電極間のコンタクト
をとるべくコンタクトホール20の開口部、換言すれば
電極21の上面には、この保護膜25が形成されていな
い。
信号線23、電極21、保護膜25上には、有機樹脂か
らなる平坦化層30が形成されている。そして、この平
坦化層30にコンタクトホール31が形成され、同コン
タクトホール31を介して電極21及びITO(Indium
Tin Oxide)からなる画素電極40間が電気的に接続さ
れている。
面である。ただし、ここでも、図1におけるカラーフィ
ルタ27の上方に形成された画素電極等についてこれを
図示した。
絶縁層1上には、絶縁層11、層間絶縁膜14が順次積
層形成されている。そして、この層間絶縁膜14上に
は、上記ドレイン信号線23が形成されており、このド
レイン信号線23の表面を覆うように保護膜25が形成
されている。なお、このドレイン信号線23の表面を覆
うように形成される保護膜25は、その上面端部が層間
絶縁膜14側(ガラス基板側)に広がるテーパ状に形成
されている。
ら保護膜25によって区画された領域には、光重合性樹
脂からなる上記カラーフィルタ27が形成されている。
そして、これら保護膜25及びカラーフィルタ27上
は、上記平坦化層30で覆われており、その上に上記画
素電極40が各カラーフィルタ27に対応して形成され
ている。
の製造手順について、図4に基づいて説明する。ここで
は、まず、図4(a)に示すように、液晶表示装置の製
造に関する周知の手法に基づき、上記絶縁層1、絶縁層
11、層間絶縁膜14を順次積層形成し、更に、ドレイ
ン信号線23等を形成する。なお、この際、先の図2に
示した電極21等も形成しておく。
塗布して露光、現像することにより、カラーフィルタ2
7の設置箇所と上記電極21上面を除き保護膜25を形
成する。
フィルタ27を着色フィルム転写法にて同保護膜25に
隣接させて形成する。このカラーフィルタは、カバーフ
ィルム、カラーフィルタ用光重合性樹脂層、酸素遮断
層、熱可塑性樹脂層、PET(ポリエチレンテレフタラ
ート)フィルム、帯電防止層が順次積層された着色フィ
ルム材料として以下のようにして形成する。
フィルム側を下方(層間絶縁膜14側)とし、同カバー
フィルムを剥離しつつ、洗浄された基板上(層間絶縁膜
14等の上)に例えば「130℃」でラミネートする。
このラミネートに関しては、例えばローラ等にてフィル
ムを基板に対して押圧するなどしつつ行うことができ
る。こうして基板に着色フィルムを形成した後、帯電防
止膜及びPETフィルムを剥離する。そして、露光装置
により、カラーフィルタ27のパターンに沿って上記着
色フィルムを露光する。
ルカリ水処理液により熱可塑性樹脂層及び酸素遮断層を
除去する。次に、弱アルカリ水処理液にて未露光部分の
着色フィルタを除去し、上記カラーフィルタ27のパタ
ーンを形成する。そして、パターン形成された着色フィ
ルムに対しベーキング処理を施してカラーフィルタ27
を形成する。なお、こうした処理は、実際には、各原色
毎に行う。
知の手法にて、先の図3に示した平坦化層30や画素電
極を形成する。以上説明した本実施形態によれば、以下
の効果が得られるようになる。
ち、隣接する各ドットに対応したカラーフィルタ27を
区画するように保護膜25を形成した。このため、隣接
するカラーフィルタ27領域間を的確に区画することが
できる。これにより、カラーフィルタを形成する際に、
カラーフィルタ材料が、隣接するドット領域間で互いに
混ざり合ったり、電極21の上面に広がったり、あるい
は形成されたカラーフィルタの厚みが中央部と端部とで
変化したりするといった問題を好適に抑制することがで
きる。したがって、トランジスタDTFTの形成されて
いる基板側にカラーフィルタを形成する場合であれ、表
示装置としての表示品位を好適に維持することができる
ようになる。
うにして形成された保護膜25の上面端部の形状を層間
絶縁膜14側に広がるテーパ上とした。これにより、カ
ラーフィルタ27の形成に際し、液化したカラーフィル
タ材料が上記保護膜25上に乗り上げることを好適に抑
制することができる。
て実施してもよい。 ・上記実施形態では、画素電極40及びソース領域10
s間のコンタクトをとる箇所であるコンタクトホール2
0の開口部、換言すれば電極21上面を除いて保護膜を
パターン形成した。しかし、これについては除くことな
く、平坦化層30へのコンタクトホール31の形成時に
保護膜25をも選択的にエッチングすることのできる手
法にてエッチングするようにしてもよい。
の上面の形状については、必ずしも上記実施形態で例示
したものに限らず、この表面を覆っていれば、隣接する
ドット領域間でカラーフィルタ材料が混ざるといった問
題を好適に抑制することができる。
態で例示したものに限らない。ただし、この材料として
は、簡易に厚膜形成することの可能な有機膜を用いるこ
とが望ましい。
も上記実施形態で例示したものに限らない。この際、特
にカラーフィルタの形成に際し、カラーフィルタ材料が
液化するものであれば本発明の作用効果を好適に奏する
ことができる。
液晶を駆動する駆動素子や、同駆動素子に信号を供給す
る信号線、保持容量等の構成については、上記実施形態
で例示したものに限らない。この際、例えば格子状に形
成されて各ドットに対応した長方形状の領域を区画する
一対の信号線についても、必ずしも長辺側に対応する信
号線がドレイン信号線となるとは限らない。しかし、こ
の長辺側に対応する信号線の表面を保護膜で覆うこと
で、隣接するドット領域間でカラーフィルタ材料が混ざ
るといった問題を好適に抑制することができる。
れる領域は、長方形状に限らず、例えば任意の四角形で
よい。この場合であれ、信号線の表面を覆うように保護
膜を形成したり、隣接する四角形状の領域間であって且
つ駆動素子が配設される領域の表面を覆うように保護膜
を形成したりすればよい。
て液晶を駆動する液晶表示素子の例を示したが、同表示
素子として白色自発光素子(例えば白色EL素子)を駆
動する自発光素子を用いた表示装置のカラーフィルタで
あっても同様の効果が得られる。
タに隣接してこれを区画する保護膜が形成されている。
これにより、保護膜によって各カラーフィルタの形成領
域が区画されるために、カラーフィルタを形成する際に
生じる諸問題を好適に抑制することができるようにな
り、ひいては、表示装置としての品位を好適に保つこと
ができるようになる。
面が保護膜で覆われるため、同信号線によって区画され
る隣接領域間が、この保護膜によって的確に区画される
ようになる。したがって、各画素の各原色に対応した領
域間でカラーフィルタ材料が混ざり合う問題を好適に抑
制することができる。
覆う保護膜の上面が基板側に広がるテーパ状となってい
る。このため、カラーフィルタの形成に際し、液化した
カラーフィルタ材料が上記保護膜上に乗り上げることを
好適に抑制することができる。
配設される領域についてもその表面を覆うように保護膜
が形成されるため、隣接するカラーフィルタ間をいっそ
う的確に区画することができるようになる。
切に形成することができるようになる。請求項6記載の
発明によれば、カラーフィルタの形成に先立ち、隣接す
るカラーフィルタ形成領域間を区画する保護膜を形成す
ることで、カラーフィルタを形成する際に生じる諸問題
を好適に抑制することができるようになる。このため、
表示品位を好適に保つことのできる表示装置を製造する
ことができるようになる。
示す平面図。
c、110c…チャネル領域、10d、110d…ドレ
イン領域、10s、110s…ソース領域、11、11
1…絶縁層、12、112…ゲート電極、13…電極、
14、114…層間絶縁膜、15…ゲート信号線、16
…保持容量線、20、120…コンタクトホール、2
1、121…電極、22…コンタクトホール、23、1
23…ドレイン信号線、25…保護膜、27、127…
カラーフィルタ、30、130…平坦化層、31、13
1…コンタクトホール、40、140…画素電極。
Claims (6)
- 【請求項1】各画素の各カラー原色に対応して表示素子
を駆動する駆動素子が形成された基板側にそれら各画素
の各カラー原色に対応したカラーフィルタが設けられて
なる表示装置であって、 前記各カラーフィルタに隣接してこれを区画する保護膜
が形成されてなることを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】前記各駆動素子は、格子状に形成されて前
記各画素の各カラー原色に対応した四角形状の領域を区
画する一対の信号線にそれぞれ接続されており、前記保
護膜は、少なくとも前記信号線の表面を覆うように形成
されてなる請求項1記載の表示装置。 - 【請求項3】前記信号線の表面を覆う保護膜は、その上
面端部が前記基板側に広がるテーパ状に形成されてなる
請求項2記載の表示装置。 - 【請求項4】前記各カラー原色に対応した四角形状の領
域は更に、前記各駆動素子が配設される領域を挟んで隣
接されてなり、前記保護膜は、それら駆動素子が配設さ
れる領域についてもその表面を覆うように形成されてな
る請求項2又は3記載の表示装置。 - 【請求項5】前記保護膜が有機膜からなる請求項1〜4
のいずれかに記載の表示装置。 - 【請求項6】各画素の各カラー原色に対応して表示素子
を駆動する駆動素子が形成された基板側にそれら各画素
の各カラー原色に対応したカラーフィルタが設けられる
表示装置の製造方法であって、 前記各カラーフィルタの形成に先立ち、隣接するカラー
フィルタの形成領域間を区画する保護膜を形成すること
を特徴とする表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002021842A JP2003222846A (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 表示装置及びその製造方法 |
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005242296A (ja) * | 2004-01-26 | 2005-09-08 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002021842A patent/JP2003222846A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005242296A (ja) * | 2004-01-26 | 2005-09-08 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
US7403237B2 (en) | 2004-01-26 | 2008-07-22 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device with electrolytic corrosion preventing film and multiple relay electrodes |
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