JP2011257528A - アレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】共通電極、画素電極、薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタを覆って設けられた複数色の着色画素、および保護層より構成される横電界方式の液晶表示装置に用いられるアレイ基板において、前記着色画素上に共通電極が配置され、さらに前記共通電極上に絶縁層を介して画素電極を備えたことを特徴とするアレイ基板を用いる。
【選択図】図6
Description
本発明のアレイ基板が用いられる液晶表示装置は少なくとも画素電極、共通電極、および薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを覆って設けられた複数色の着色画素を備えたアレイ基板と、前記アレイ基板に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板と、前記一対の基板間に充填される正の誘電異方性を持つ液晶材料を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青(RGB)の組み合わせやそれらにイエロー、マゼンダ、シアンを追加した組み合わせが挙げられるが、本発明に用いられるカラーフィルタはRGB系に対して特に好ましく適用できる。
ジェット法、印刷法、フォトリソグラフィ法、エッチング法など何れの方法でも可能であるが、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すればフォトリソグラフィ法が好ましい。
機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
ルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
混合して用いることができる。
ール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、800〜4000重量部、好ましくは1000〜2500重量部の量で用いることができる。
反応容器にシクロヘキサノン800重量部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 60重量部
メチルメタクリレート 65重量部
ブチルメタクリレート 65重量部
熱重合開始剤 10重量部
連鎖移動剤 3重量部
滴下後十分に加熱した後、熱重合開始剤2.0重量部をシクロヘキサノン50重量部で溶解させたものを添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。該溶液に固形分が20重量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製し、樹脂溶液(A)とした。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約10000であった。
反応容器にシクロヘキサノン800重量部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 65重量部
メチルメタクリレート 65重量部
ベンジルメタクリレート 60重量部
熱重合開始剤 15重量部
連鎖移動剤 3重量部
滴下後十分に加熱した後、熱重合開始剤2.0重量部をシクロヘキサノン50重量部で溶解させたものを添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。該溶液に固形分が30重量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製し、樹脂溶液(B)とした。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約20000であった。
下記の要領で赤、青、緑の着色樹脂組成物および樹脂BMの調製を行った。
<赤色着色樹脂組成物>
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
(チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B-CF」)
18重量部
赤色顔料:C.I. Pigment Red 177
(チバスペシャルティケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」
2重量部
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2重量部
樹脂溶液(A) 108重量部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色組成物を得た。
樹脂溶液(A) 100重量部
多官能重合性モノマー 25重量部
(東亜合成製「アロニックス M-520」)
光開始剤(チバスペチャルティケミカルズ社製「イルガキュアー369」)
15重量部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB-F」) 5重量部
シクロヘキサノン 325重量部
調整した着色樹脂組成物中のカルボキシル基含有モノマー量は固形分中の21.1重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」)
黄色顔料:C.I. Pigment Yellow 150 8重量部
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y-5688」)
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk-103」) 2重量部
樹脂溶液(A) 102重量部
その後、上記分散体を132重量部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色樹脂組成物を得た。
多官能重合性モノマー 32重量部
(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
光開始剤(チバスペチャルティケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−02」)
7重量部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB-F」) 2重量部
シクロヘキサノン 313重量部
調整した着色樹脂組成物中のカルボキシル基含有モノマー量は固形分中の24.2重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
紫色顔料:C.I. Pigment Violet 23 2重量部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 5重量部
樹脂溶液(A) 125重量部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して青色着色樹脂組成物を得た。
樹脂溶液(A) 100重量部
多官能重合性モノマー 31重量部
(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
光開始剤(チバスペシャルティケミカルズ)社製「イルガキュアー907」)
14重量部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB-F」) 3重量部
シクロヘキサノン 300重量部
調整した着色樹脂組成物中のカルボキシル基含有モノマー量は固形分中の23.8重量%であった。
下記組成の混合物を均一に拡販混合した後、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して遮光剤の分散体を得た。
(チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B-CF」)
青色顔料:C.I. Pigment Blue 15 14重量部
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」)
2重量部
樹脂溶液(A) 120重量部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して遮光性樹脂組成物を得た。
樹脂溶液(A) 100重量部
カーボンブラック分散剤(御国色素社製 TPBK−2C)
37重量部
多官能重合性モノマー 30重量部
(東亜合成製「アロニックス M-400」)
光開始剤(チバスペチャルティケミカルズ社製「イルガキュアー369」)
14重量部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB-F」) 3重量部
シクロヘキサノン 100重量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200重量部
<透明樹脂組成物1>
下記組成の混合物を均一に拡販混合した後、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して透明分散体を得た。
多官能重合性モノマー 20重量部
(東亜合成製「アロニックス M-400」)
光開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
16重量部
シクロヘキサノン 200重量部
<透明樹脂組成物2>
下記組成の混合物を均一に拡販混合した後、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して透明分散体を得た。
多官能重合性モノマー 20重量部
EO変性ビスフェノールAメタクリレート(BPE−500:新中村化学社製)
光開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
16重量部
シクロヘキサノン 200重量部
〔薄膜トランジスタ層の形成〕
スパッタリング法によりMo薄膜を形成した無アルカリガラス基板OA−10(日本電気硝子社製)上に、ポジ型レジストNPR−9000(ナガセケムテックス社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光後、2.4重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液にて現像を行った。前期基板ウェットエッチングによりMo薄膜をパターニング後にポジ型レジストをアンラストTN−1(三若純薬社製)にて除去するフォトリソグラフィプロセスにより、ゲート線(38)およびゲート電極(31)を形成した。前記基板上に、プラズマCVD法を用いて窒化珪素によるゲート絶縁層(32)、半導体層(34)を形成した。前記基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて、Ti/Al合金にてデータ線(39)、ソース電極(35)およびドレイン電極(36)を形成した。前記基板上に窒化珪素による絶縁層(33B)を形成した。
前記薄膜トランジスタ層上に、前記<赤色着色樹脂組成物>をスピンコートにて仕上り膜厚が3.0μmとなるように塗布を行った。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してパターン露光を行い、アルカリ現像液において、未露光部分の除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行い、ゲート線とデータ線とで囲まれる画素上にストライプ状の着色層である赤色画素をアレイ基板上に形成した。この時、コンタクトホールを形成するためにドレイン電極上に25μmのスルーホールを形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。
炭酸水素ナトリウム 0.5重量%
陰イオン系界面活性剤 8.0重量%
(花王(株)製「ペリレックスNBL」)
水 90.0重量%
次に、前記<緑色着色樹脂組成物>も同様にスピンコートにて仕上り膜厚が3μmとなるように塗布、乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素とはずらした場所に露光し現像することで、前述赤色画素と隣接した緑色画素を形成した。この時、ドレイン電極上に25μmのスルーホールを併せて形成した。
前記赤色、緑色、青色の各着色画素上に、スパッタリング法によりITOをターゲットとして0.1μmの膜厚で透明導電膜を形成した。次に該透明導電膜上にポジ型レジストLC−100(ローム・アンド・ハース社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光・現像後、ITO−CF60(三菱ガス化学社製)を用いて透明導電膜のエッチングを行った。ポジ型レジストをアンラストTN−1にて除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行うことによって着色画素上にゲート線(38)とデータ線(37)に囲まれる領域よりも2〜3μm狭いベタ状の共通電極(25)を形成した。この時、共通電極(25)とゲート線(38)の距離は2μm、共通電極(25)とデータ線(37)との距離は3μmであった。
共通電極を設けた該着色画素上に、プラズマCVD法により窒化ケイ素を0.05μmの膜厚で形成した後、ドライエッチによって、該着色画素に形成したスルーホール部上の窒化ケイ素の除去を行い、窒化ケイ素の保護層とした。
次に、前記着色画素上にスパッタリング法によりITOをターゲットとして0.1μmの膜厚で透明導電膜を形成した。該透明導電膜上にポジ型レジストLC−100(ローム・アンド・ハース社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光・現像後、ITO−CF60(三菱ガス化学社製)を用いて、透明導電膜のエッチングを行った。ポジ型レジストをアンラストTN−1にて除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行うことによって保護層上にコンタクトホール(29)を通じてドレイン電極と接続する櫛歯状の画素電極を形成した。これで、図5および図6に示すような薄膜トランジスタ層(3)上に赤、緑、青の着色画素及び着色画素上に形成された共通電極(25)、保護層(2A)および画素電極を有するアレイ基板(2)を形成した。
前記アレイ基板と貼り合せる対向基板(1)として、無アルカリガラスOA−10上に、遮光層として前記<遮光性樹脂組成物>をスピンコートにて仕上り膜厚が1.6μmとなるように塗布を行った。この時、遮光層のOD値は3.6であった。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してパターン露光を行い、アルカリ現像液において、未露光部分の除去後、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。この時、x軸方向に伸びる遮光層の線幅は90μm、y軸方向に伸びる遮光層の線幅は24μmで形成した。平坦化層として前記<透明樹脂組成物1>をスピンコートにて仕上り膜厚が2.0μmとなるように塗布を行った。ホットプレートにて90℃
60秒間乾燥後、紫外線露光機にて全面露光を行い、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。
対向基板(1)とアレイ基板(2)上に、フレキソ印刷機にてポリイミド配向膜サンエバー5410(日産化学社製)を0.1μmの膜厚で塗布し、ホットプレートで90℃ 60秒乾燥後に、オーブンで230℃ 60分熱硬化を行った。前記一対の基板にラビング処理を行って洗浄を行った後、シールディスペンサーにて封止剤であるフォトレックS(積水化学社製)を表示部外周に塗布、それに続いて液晶ディスペンサーにて、MLC2041(メルク社製)を滴下後、真空滴下法にて液晶パネルを作製した。前記液晶パネルに偏光板、ICドライバ・駆動回路およびバックライトを装着することにより横電界方式液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置は、共通電極がゲート線と異なる層に十分な距離をもって設けられるため、共通電極とゲート線との平面距離を2μmまで近づけることが可能となり、1画素開口が158μm×430μmの横電界方式液晶表示装置が得られた。
保護膜として、前記<透明樹脂組成物2>を用いた以外は実施例1と同様に、アレイ基板を作製した。保護膜の形成方法として、スピンコート法で該透明樹脂組成物2を仕上り膜厚が0.8μmとなるように塗布し、ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してコンタクトホール部分の保護膜が除去できるようにパターン露光を行い、アルカリ現像液において未露光部分の除去後、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。
前記アレイ基板と貼り合せる対向基板(1)として、無アルカリガラスOA−10上に、遮光層として前記遮光性樹脂組成物をスピンコートにて仕上り膜厚が1.6μmとなるように塗布を行った。この時、遮光層のOD値は3.6であった。ホットプレートにて90℃
60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してパターン露光を行い、アルカリ現像液において、未露光部分の除去後、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。この時、x軸方向に伸びる遮光層の線幅は90μm、y軸方向に伸びる遮光層の線幅は24μmで形成した。平坦化層として前記透明樹脂組成物1をスピンコートにて仕上り膜厚が2.0μmとなるように塗布を行った。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にて全面露光を行い、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。
対向基板(1)とアレイ基板(2)上に、フレキソ印刷機にてポリイミド配向膜サンエバー5410(日産化学社製)を0.1μmの膜厚で塗布し、ホットプレートで90℃ 60秒乾燥後に、オーブンで230℃ 60分熱硬化を行った。前記一対の基板にラビング処理を行って洗浄を行った後、シールディスペンサーにて封止剤であるフォトレックS(積
水化学社製)を表示部外周に塗布、それに続いて液晶ディスペンサーにて、MLC2041(メルク社製)を滴下後、真空滴下法にて液晶パネルを作製し、偏光板、ICドライバ・駆動回路およびバックライトを装着することにより、1画素開口が158μm×430μm横電界方式液晶表示装置を得た。
〔薄膜トランジスタ層の形成〕
スパッタリング法によりMo薄膜を形成した無アルカリガラス基板OA−10(日本電気硝子社製)上に、ポジ型レジストNPR−9000(ナガセケムテックス社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光後、2.4重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液にて現像を行った。前期基板ウェットエッチングによりMo薄膜をパターニング後にポジ型レジストをアンラストTN−1(三若純薬社製)にて除去するフォトリソグラフィプロセスにより、ゲート線(38)およびゲート電極(31)を形成した。前記基板上に、プラズマCVD法を用いて窒化珪素によるゲート絶縁層(32)、半導体層(34)を形成した。前記基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて、Ti/Al合金にてデータ線(39)、ソース電極(35)およびドレイン電極(36)を形成した。前記基板上に窒化珪素による絶縁層(33)を形成した。
前記、薄膜トランジスタ層上に、遮光層として遮光性樹脂組成物1をスピンコートにて仕上り膜厚が1.6μmとなるように塗布を行った。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してパターン露光を行い、アルカリ現像液において、未露光部分の除去後、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。この時、遮光層は薄膜トランジスタ層、ゲート線およびデータ線を覆うようにパターンを形成した。この時、遮光層のOD値は3.6であり、x軸方向に伸びる遮光層の線幅は90μm、y軸方向に伸びる遮光層の線幅は14μmで形成した。
前記、薄膜トランジスタ層上に、赤色着色樹脂組成物をスピンコートにて仕上り膜厚が3.0μmとなるように塗布を行った。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してパターン露光を行い、アルカリ現像液において、未露光部分の除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行い、ゲート線とデータ線とで囲まれる画素上にストライプ状の着色層である赤色画素をアレイ基板上に形成した。この時、コンタクトホールを形成するためにドレイン電極上に25μmのスルーホールを形成した。
着色画素上に、スパッタリング法によりITOをターゲットとして0.1μmの膜厚で透明導電膜を形成した。前記透明導電膜上にポジ型レジストLC−100(ローム・アンド・ハース社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光・現像後、IT
O−CF60(三菱ガス化学社製)を用いて透明導電膜のエッチングを行った。ポジ型レジストをアンラストTN−1にて除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行うことによって着色画素上にゲート線(38)とデータ線(37)に囲まれる領域よりも2〜3μm狭いベタ状の共通電極(25)を形成した。この時、共通電極(25)とゲート線(38)の距離は2μm、共通電極(25)とデータ線(38)との距離は3μmであった。
共通電極を設けた着色画素上に、プラズマCVD法により酸化ケイ素を0.05μmの膜厚で形成した後、ドライエッチによって、着色画素に形成したスルーホール部上の酸化ケイ素の除去を行い、窒化ケイ素の保護層とした。
着色画素上にスパッタリング法によりITOをターゲットとして0.1μmの膜厚で透明導電膜を形成した。前記透明導電膜上にポジ型レジストLC−100(ローム・アンド・ハース社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光・現像後、ITO−CF60(三菱ガス化学社製)を用いて、透明導電膜のエッチングを行った。ポジ型レジストをアンラストTN−1にて除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行うことによって絶縁層上にコンタクトホール(29)を通じてドレイン電極と接続する櫛歯状の画素電極を形成した。これで、図5および図6に示すような薄膜トランジスタ層(3)上に赤、緑、青の着色画素及び着色画素上に形成された共通電極(25)、絶縁層(2A)および画素電極を有するアレイ基板(2)を形成した。
前記アレイ基板と貼り合せる対向基板(1)として、無アルカリガラスOA−10を用いた。
対向基板(1)とアレイ基板(2)上に、フレキソ印刷機にてポリイミド配向膜サンエバー4742(日産化学社製)を0.1μmの膜厚で塗布し、ホットプレートで90℃ 60秒乾燥後に、オーブンで230℃ 60分熱硬化を行った。前記一対の基板にラビング処理を行って洗浄を行った後、シールディスペンサーにて封止剤であるフォトレックS(積水化学社製)を表示部外周に塗布、それに続いて液晶ディスペンサーにて、MLC2041(メルク社製)を滴下後、真空滴下法にて液晶パネルを作製した。前記液晶パネルに偏光板、ICドライバ・駆動回路およびバックライトを装着することによりFFS方式液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板の貼り合せマージンを考慮しなくてもよいため、実施例1および実施例2よりも遮光層の線幅を細くすることが可能であり、得られた液晶表示装置における1画素の開口は、168μm×430μmであった。
〔薄膜トランジスタ層の形成〕
スパッタリング法により0.1μmのITO薄膜を形成した無アルカリガラス基板OA−10(日本電気硝子社製)上に、ポジ型レジストLC−100(ローム・アンド・ハース社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光・現像後、ITO−CF60(三菱ガス化学社製)を用いて透明導電膜のエッチングを行った。ポジ型レジストをアンラストTN−1にて除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行うことによって、共通電極(25)を形成した。続いて、前期基板上にスパッタリング法によりMo薄膜を形成し、ポジ型レジストNPR−9000を塗布した。紫外線露光機にてフォトマス
クを介して露光後、2.4重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液にて現像を行った。前期基板ウェットエッチングによりMo薄膜をパターニング後にポジ型レジストをアンラストTN−1にて除去するフォトリソグラフィプロセスにより、ゲート線(38)およびゲート電極(31)を形成した。前記基板上に、プラズマCVD法を用いて窒化珪素によるゲート絶縁層(32)、半導体層(34)を形成した。前記基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて、Ti−Al合金にてデータ線(39)、ソース電極(35)およびドレイン電極(36)を形成した。前記基板上に窒化珪素による絶縁層(33)を形成した。この時、共通電極(25)とゲート線(38)の距離は7μm、共通電極(25)とデータ線(38)との距離は3μmであった。
〔着色層の形成〕
前記、薄膜トランジスタ層上に、赤色着色樹脂組成物をスピンコートにて仕上り膜厚が3.0μmとなるように塗布を行った。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してパターン露光を行い、アルカリ現像液において、未露光部分の除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行い、ゲート線とデータ線とで囲まれる画素上にストライプ状の着色層である赤色画素をアレイ基板上に形成した。この時、コンタクトホールを形成するためにドレイン電極上に25μmのスルーホールを形成した。
次に、緑色着色樹脂組成物も同様にスピンコートにて仕上り膜厚が3μmとなるように塗布、乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素とはずらした場所に露光し現像することで、前述赤色画素と隣接した緑色画素を形成した。この時、ドレイン電極上に25μmのスルーホールを併せて形成した。
さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色樹脂組成物についても仕上り膜厚3μmで赤色画素、緑色画素と隣接した青色画素を形成した。この時、ドレイン電極上に25μmのスルーホールを併せて形成した。
〔保護層の形成〕
着色画素上に、プラズマCVD法により窒化ケイ素を0.05μmの膜厚で形成した後、ドライエッチによって、着色画素に形成したスルーホール部上の窒化ケイ素の除去を行い、窒化ケイ素の保護層とした。
〔画素電極の形成〕
着色画素上にスパッタリング法によりITOをターゲットとして0.1μmの膜厚で透明導電膜を形成した。前記透明導電膜上にポジ型レジストLC−100(ローム・アンド・ハース社製)を塗布した。紫外線露光機にてフォトマスクを介して露光・現像後、ITO−CF60(三菱ガス化学社製)を用いて、透明導電膜のエッチングを行った。ポジ型レジストをアンラストTN−1にて除去後、オーブンにて230℃で20分熱硬化を行うことによって保護層上にコンタクトホール(29)を通じてドレイン電極と接続する櫛歯状の画素電極を形成した。これで、図5および図6に示すような薄膜トランジスタ層(3)上に赤、緑、青の着色画素及び着色画素上に形成された共通電極(25)、保護層(2A)および画素電極を有するアレイ基板(2)を形成した。
《対向基板の形成》
前記アレイ基板と貼り合せる対向基板(1)として、無アルカリガラスOA−10上に、遮光層として遮光性樹脂組成物1をスピンコートにて仕上り膜厚が1.6μmとなるように塗布を行った。この時、遮光層のOD値は3.6であった。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にてフォトマスクを介してパターン露光を行い、アルカリ現像液において、未露光部分の除去後、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。平坦化層として透明樹脂組成物1をスピンコートにて仕上り膜厚が2.0μmとなるように塗布を行った。ホットプレートにて90℃ 60秒間乾燥後、紫外線露光機にて全面露光を行い、バッチ式オーブンにて230℃で40分熱硬化を行った。
《液晶表示装置の作製》
対向基板(1)とアレイ基板(2)上に、フレキソ印刷機にてポリイミド配向膜サンエバー5410(日産化学社製)を0.1μmの膜厚で塗布し、ホットプレートで90℃ 60
秒乾燥後に、オーブンで230℃ 60分熱硬化を行った。前記一対の基板にラビング処理を行って洗浄を行った後、シールディスペンサーにて封止剤であるフォトレックS(積水化学社製)を表示部外周に塗布、それに続いて液晶ディスペンサーにて、MLC2041(メルク社製)を滴下後、真空滴下法にて液晶パネルを作製した。前記液晶パネルに偏光板、ICドライバ・駆動回路およびバックライトを装着することにより横電界方式液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置における1画素の開口は、158μm×420μmであった。
11‥ガラス基板
12‥偏光板
13‥共通電極
14・・スリット
15・・配向膜
16・・ブラックマトリクス
17・・平坦化層
18・・着色層(R、G、B)
19・・突起
2‥アレイ基板
21‥ガラス基板
22‥偏光板
23・・着色層(R、G、B)
24・・画素電極
25・・共通電極
26・・突起
27・・配向膜
28・・ブラックマトリクス
29・・コンタクトホール
2A・・絶縁層
2B ・・共通配線
3‥薄膜トランジスタ層
31・・ゲート電極
32・・ゲート絶縁膜
33・・絶縁層
34・・半導体層
35・・ソース電極
36・・ドレイン電極
37・・データ線
38・・ゲート線
4‥液晶層
Claims (3)
- 共通電極、画素電極、薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタを覆って設けられた複数色の着色画素、および保護層より構成される横電界方式の液晶表示装置に用いられるアレイ基板において、前記着色画素上に共通電極が配置され、さらに前記共通電極上に絶縁層を介して画素電極を備えたことを特徴とするアレイ基板。
- 共通電極、画素電極、薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタを覆って設けられた遮光層および複数色の着色画素と、保護層より構成される横電界方式の液晶表示装置に用いられるアレイ基板において、該着色画素層上に共通電極が配置され、さらに該共通電極上に絶縁層を介して画素電極を備えたことを特徴とするアレイ基板。
- 請求項1ならび請求項2に記載のアレイ基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
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