JP3420675B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＶ（オーディオ
ビデュアル）機器やＯＡ（オフィスオートメーション）
機器等に使用できる液晶表示装置およびその製造方法に
関する。
ビデュアル）機器やＯＡ（オフィスオートメーション）
機器等に使用できる液晶表示装置およびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶テレビ、ラップトップパソコン、ノ
ート型パソコン等のディスプレイに用いられるカラー液
晶表示装置には、絶縁性基板上に着色層を平面的に分離
配置して形成したカラーフィルタが使用されている。
ート型パソコン等のディスプレイに用いられるカラー液
晶表示装置には、絶縁性基板上に着色層を平面的に分離
配置して形成したカラーフィルタが使用されている。
【０００３】このカラー液晶表示装置としては、従来、
図５に示す構成のものが知られている。図５に示すカラ
ー液晶表示装置は、カラーフィルタ基板２１と駆動用基
板２３の間に液晶２４を封入し、封止材２５で封止する
ことにより構成される。カラーフィルタ基板２１は、ガ
ラス基板２０上に三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の着色層２６を
それぞれ形成するとともに、各着色層間に洩れ光による
コントラストや色純度の低下を防止する役割を果たすブ
ラックマトリクス２７を設け、これをトップコート材２
８で平滑化し、その上面に透明電極２９を設けたもので
ある。一方、駆動用基板２３は、ガラス基板２０上に駆
動用透明電極２２を形成したものである。
図５に示す構成のものが知られている。図５に示すカラ
ー液晶表示装置は、カラーフィルタ基板２１と駆動用基
板２３の間に液晶２４を封入し、封止材２５で封止する
ことにより構成される。カラーフィルタ基板２１は、ガ
ラス基板２０上に三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の着色層２６を
それぞれ形成するとともに、各着色層間に洩れ光による
コントラストや色純度の低下を防止する役割を果たすブ
ラックマトリクス２７を設け、これをトップコート材２
８で平滑化し、その上面に透明電極２９を設けたもので
ある。一方、駆動用基板２３は、ガラス基板２０上に駆
動用透明電極２２を形成したものである。
【０００４】ここで、カラーフィルタの着色層は、通
常、印刷機を用いてガラス基板上にＲＧＢ三原色のイン
キを印刷する印刷法、顔料を分散させた紫外線硬化型レ
ジストをガラス基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法
によるマスク露光および熱硬化をＲＧＢ三回繰返し色素
層を形成する分散法、ゼラチン上に染色防止膜としてレ
ジストをフォトリソグラフィ法により形成し、染料でＲ
ＧＢの各色毎に染色する染色法、電着ポリマーと顔料を
分散させ、基板上に形成された電極を利用して電着塗装
を行う電着法、界面活性剤と顔料を分散させ、基板上に
形成された電極を利用して電解を行うミセル電解法が知
られている。
常、印刷機を用いてガラス基板上にＲＧＢ三原色のイン
キを印刷する印刷法、顔料を分散させた紫外線硬化型レ
ジストをガラス基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法
によるマスク露光および熱硬化をＲＧＢ三回繰返し色素
層を形成する分散法、ゼラチン上に染色防止膜としてレ
ジストをフォトリソグラフィ法により形成し、染料でＲ
ＧＢの各色毎に染色する染色法、電着ポリマーと顔料を
分散させ、基板上に形成された電極を利用して電着塗装
を行う電着法、界面活性剤と顔料を分散させ、基板上に
形成された電極を利用して電解を行うミセル電解法が知
られている。
【０００５】したがって、カラー液晶表示装置は、アク
ティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板を組み合わ
せて液晶表示装置を構成することにより、貼り合わせの
位置精度が必要であり、歩留まりを落とす原因や貼合わ
せマージンを考慮して、前記ブラックマトリクスを大き
く設計する必要があるため、開口率を低下させる原因と
もなっている。
ティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板を組み合わ
せて液晶表示装置を構成することにより、貼り合わせの
位置精度が必要であり、歩留まりを落とす原因や貼合わ
せマージンを考慮して、前記ブラックマトリクスを大き
く設計する必要があるため、開口率を低下させる原因と
もなっている。
【０００６】このような問題を解決するために、アクテ
ィブマトリクス基板上に電着法でカラーフィルタを形成
する方法が、特開昭６４−２１４８１号公報に示されて
いる。この方法について、図６乃至図８に従って説明す
る。図６は従来の液晶表示装置の平面図であり、図７は
図６のＣ−Ｃ線断面図であり、図８は図６のＤ−Ｄ線断
面図である。ガラス等の絶縁性基板１上に、クロム、タ
ンタル等からなるゲート電極５が形成され、このゲート
電極５を覆って窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜等からなる
ゲート絶縁膜６が形成されている。ゲート電極５の上方
のゲート絶縁膜６上には、ノンドープの非晶質シリコン
等からなる半導体層７が形成されている。この半導体層
７上に絶縁層１０が連続して形成されている。さらに、
この半導体層７の両端部には、例えばリン（Ｐ）ドープ
のアモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層８ａ、８
ｂが形成され、このｎ+型ａ−Ｓｉ層８ａ、８ｂ上には
チタン等からなるソース電極９ａおよびドレイン電極９
ｂが形成されている。以上により、スイッチング素子で
あるＴＦＴ３が構成される。ここで、ゲート電極５は、
Ｔａ等からなるゲートバス配線１５に接続され、ソース
電極９ａは、Ｔｉ等よりなるソースバス配線１６に接続
され、ドレイン電極９ｂは、画素電極として機能するカ
ラーフィルタ形成用電極１２ｂに接続されている。この
ゲートバス配線１５とソースバス配線１６は絶縁膜を介
して互いに絶縁されており、マトリクス状に形成されて
いる。さらに、ＴＦＴ３上、ソースバス配線１６上およ
びゲートバス配線１５上に有機樹脂保護膜１１を形成
し、さらにその上に遮光層形成用染色レジストをフォト
リソグラフィ工程により形成し、続いてこのレジスト層
を黒色に染色して染色レジストによる遮光層１９が形成
されている。次いで、ゲートバス配線１５およびソース
バス配線１６に電圧を印加することにより、ＴＦＴ３を
作動させて、電着法によって、所望のドット位置に所望
の色を施したカラーフィルタ１３が形成される。さら
に、この上にポリイミド等からなる配向膜１４を形成し
て、配向膜１４上はラビング等により配向処理が施され
ている。
ィブマトリクス基板上に電着法でカラーフィルタを形成
する方法が、特開昭６４−２１４８１号公報に示されて
いる。この方法について、図６乃至図８に従って説明す
る。図６は従来の液晶表示装置の平面図であり、図７は
図６のＣ−Ｃ線断面図であり、図８は図６のＤ−Ｄ線断
面図である。ガラス等の絶縁性基板１上に、クロム、タ
ンタル等からなるゲート電極５が形成され、このゲート
電極５を覆って窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜等からなる
ゲート絶縁膜６が形成されている。ゲート電極５の上方
のゲート絶縁膜６上には、ノンドープの非晶質シリコン
等からなる半導体層７が形成されている。この半導体層
７上に絶縁層１０が連続して形成されている。さらに、
この半導体層７の両端部には、例えばリン（Ｐ）ドープ
のアモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層８ａ、８
ｂが形成され、このｎ+型ａ−Ｓｉ層８ａ、８ｂ上には
チタン等からなるソース電極９ａおよびドレイン電極９
ｂが形成されている。以上により、スイッチング素子で
あるＴＦＴ３が構成される。ここで、ゲート電極５は、
Ｔａ等からなるゲートバス配線１５に接続され、ソース
電極９ａは、Ｔｉ等よりなるソースバス配線１６に接続
され、ドレイン電極９ｂは、画素電極として機能するカ
ラーフィルタ形成用電極１２ｂに接続されている。この
ゲートバス配線１５とソースバス配線１６は絶縁膜を介
して互いに絶縁されており、マトリクス状に形成されて
いる。さらに、ＴＦＴ３上、ソースバス配線１６上およ
びゲートバス配線１５上に有機樹脂保護膜１１を形成
し、さらにその上に遮光層形成用染色レジストをフォト
リソグラフィ工程により形成し、続いてこのレジスト層
を黒色に染色して染色レジストによる遮光層１９が形成
されている。次いで、ゲートバス配線１５およびソース
バス配線１６に電圧を印加することにより、ＴＦＴ３を
作動させて、電着法によって、所望のドット位置に所望
の色を施したカラーフィルタ１３が形成される。さら
に、この上にポリイミド等からなる配向膜１４を形成し
て、配向膜１４上はラビング等により配向処理が施され
ている。
【０００７】一方、対向基板には、ガラス等からなる絶
縁性基板２上に対向電極１７が形成され、この上にポリ
イミド等からなる配向膜１４を形成して、配向膜１４上
はラビング等により配向処理が施されている。
縁性基板２上に対向電極１７が形成され、この上にポリ
イミド等からなる配向膜１４を形成して、配向膜１４上
はラビング等により配向処理が施されている。
【０００８】このように作製されたスイッチング素子上
にカラーフィルタ層が形成された基板と対向電極が形成
された対向基板を、基板間の間隙を一定に保つプラスチ
ックビーズ等を散布工程により基板間に散在させたスペ
ーサを介してシール剤で貼り合わせ、基板間に液晶４を
注入して、封止することによりカラー液晶表示素子が構
成される。
にカラーフィルタ層が形成された基板と対向電極が形成
された対向基板を、基板間の間隙を一定に保つプラスチ
ックビーズ等を散布工程により基板間に散在させたスペ
ーサを介してシール剤で貼り合わせ、基板間に液晶４を
注入して、封止することによりカラー液晶表示素子が構
成される。
【０００９】この方式によれば、アクティブマトリクス
基板側にカラーフィルタを形成するので、アクティブマ
トリクス基板と対向基板を組み立てる際の位置ずれ誤差
を考慮する必要がなく、画素部開口率を向上させること
ができるとしている。
基板側にカラーフィルタを形成するので、アクティブマ
トリクス基板と対向基板を組み立てる際の位置ずれ誤差
を考慮する必要がなく、画素部開口率を向上させること
ができるとしている。
【００１０】また、アクティブマトリクス基板上に電着
法でカラーフィルタを形成する別の方法が、特開平７−
７２４７３号公報に示されている。この方法によれば、
能動素子を作動させることによって、先にＲ、Ｇ、Ｂの
三色のカラーフィルタをアクティブマトリクス基板上に
電着法で形成し、その後遮光層を背面露光法で形成し、
背面露光法で形成できない電極上に遮光層を電着法で形
成するとしている。この方法を用いることによって、よ
り画素部開口率を向上させることができるとしている。
法でカラーフィルタを形成する別の方法が、特開平７−
７２４７３号公報に示されている。この方法によれば、
能動素子を作動させることによって、先にＲ、Ｇ、Ｂの
三色のカラーフィルタをアクティブマトリクス基板上に
電着法で形成し、その後遮光層を背面露光法で形成し、
背面露光法で形成できない電極上に遮光層を電着法で形
成するとしている。この方法を用いることによって、よ
り画素部開口率を向上させることができるとしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６４−２１４８１号公報で示されている方法では、基板
全面に染色用レジストを塗布し、画素電極部以外を露光
し、現像後ブラックの染色を行うといった工程となる。
このとき露光時のパターンズレが起こるため、電着法で
カラーフィルタを形成する画素電極にも遮光層がかか
り、画素有効面積が小さくなるといった問題がある。
６４−２１４８１号公報で示されている方法では、基板
全面に染色用レジストを塗布し、画素電極部以外を露光
し、現像後ブラックの染色を行うといった工程となる。
このとき露光時のパターンズレが起こるため、電着法で
カラーフィルタを形成する画素電極にも遮光層がかか
り、画素有効面積が小さくなるといった問題がある。
【００１２】これを解決する方法として、特開平７−７
２４７３号公報が示されているが、この方法によると、
画素有効面積を１００％にするため、背面露光法で遮光
層を形成する。この場合、遮光層形成箇所に遮光電極が
存在すると、遮光電極部に遮光層が形成されないため、
さらにこの領域に電着法で遮光層を形成する必要が生じ
ることにより、製造工程が長くなり、製造コストが高く
なるといった問題があった。
２４７３号公報が示されているが、この方法によると、
画素有効面積を１００％にするため、背面露光法で遮光
層を形成する。この場合、遮光層形成箇所に遮光電極が
存在すると、遮光電極部に遮光層が形成されないため、
さらにこの領域に電着法で遮光層を形成する必要が生じ
ることにより、製造工程が長くなり、製造コストが高く
なるといった問題があった。
【００１３】また、これらに示されている方法では、
Ｒ、Ｇ、Ｂの信号電極に断線がある場合は、それぞれの
カラーフィルタ形成後に、断線の修正、未着色部のカラ
ーフィルタの形成というプロセスが三回必要であり、プ
ロセスが長くなるといった問題があった。
Ｒ、Ｇ、Ｂの信号電極に断線がある場合は、それぞれの
カラーフィルタ形成後に、断線の修正、未着色部のカラ
ーフィルタの形成というプロセスが三回必要であり、プ
ロセスが長くなるといった問題があった。
【００１４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、製造工程を増やさずに、アクティブ
マトリクス素子の遮光層を形成した液晶表示装置および
その製造方法を提供するものである。
されたものであり、製造工程を増やさずに、アクティブ
マトリクス素子の遮光層を形成した液晶表示装置および
その製造方法を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
液晶表示装置は、一方の絶縁性基板上に、アクティブマ
トリクス素子と前記アクティブマトリクス素子に信号を
供給する配線と前記アクティブマトリクス素子に導通さ
れた電極と着色層とを有する液晶表示装置において、少
なくとも前記配線および前記アクティブマトリクス素子
を覆うように形成した絶縁層と、少なくとも前記アクテ
ィブマトリクス素子のチャネル領域上に、前記絶縁層を
介して形成した第一の電極と、少なくとも一画素の表示
領域に形成した第二の電極と、前記第一の電極および前
記第二の電極の上部に形成された着色層とを含むことを
特徴としている。
液晶表示装置は、一方の絶縁性基板上に、アクティブマ
トリクス素子と前記アクティブマトリクス素子に信号を
供給する配線と前記アクティブマトリクス素子に導通さ
れた電極と着色層とを有する液晶表示装置において、少
なくとも前記配線および前記アクティブマトリクス素子
を覆うように形成した絶縁層と、少なくとも前記アクテ
ィブマトリクス素子のチャネル領域上に、前記絶縁層を
介して形成した第一の電極と、少なくとも一画素の表示
領域に形成した第二の電極と、前記第一の電極および前
記第二の電極の上部に形成された着色層とを含むことを
特徴としている。
【００１６】本発明の請求項２記載の液晶表示装置は、
請求項１記載の液晶表示装置であって、前記第一の電極
の上部に形成された着色層を遮光層とし、前記第二の電
極の上部に形成された着色層を透過層としたことを特徴
としている。
請求項１記載の液晶表示装置であって、前記第一の電極
の上部に形成された着色層を遮光層とし、前記第二の電
極の上部に形成された着色層を透過層としたことを特徴
としている。
【００１７】本発明の請求項３記載の液晶表示装置は、
請求項１または請求項２記載の液晶表示装置であって、
前記絶縁層は前記配線、前記アクティブマトリクス素子
および前記１画素の表示領域上の全面に形成したもので
あり、前記第一の電極および前記第二の電極は前記絶縁
層上に形成したものであることを特徴としている。
請求項１または請求項２記載の液晶表示装置であって、
前記絶縁層は前記配線、前記アクティブマトリクス素子
および前記１画素の表示領域上の全面に形成したもので
あり、前記第一の電極および前記第二の電極は前記絶縁
層上に形成したものであることを特徴としている。
【００１８】本発明の請求項４記載の液晶表示装置は、
請求項１乃至３記載の液晶表示装置であって、前記アク
ティブマトリクス素子は薄膜トランジスタであり、前記
第一の電極は前記薄膜トランジスタのソース電極に電気
的に接続されたものであり、前記第二の電極は前記薄膜
トランジスタのドレイン電極に電気的に接続されたもの
であることを特徴としている。
請求項１乃至３記載の液晶表示装置であって、前記アク
ティブマトリクス素子は薄膜トランジスタであり、前記
第一の電極は前記薄膜トランジスタのソース電極に電気
的に接続されたものであり、前記第二の電極は前記薄膜
トランジスタのドレイン電極に電気的に接続されたもの
であることを特徴としている。
【００１９】本発明の請求項５記載の液晶表示装置は、
請求項１乃至４記載の液晶表示装置であって、前記第一
の電極上に形成した着色層の厚みはセル厚とほぼ同等に
形成したものであることを特徴としている。
請求項１乃至４記載の液晶表示装置であって、前記第一
の電極上に形成した着色層の厚みはセル厚とほぼ同等に
形成したものであることを特徴としている。
【００２０】本発明の請求項６記載の液晶表示装置の製
造方法は、絶縁性基板上に、アクティブマトリクス素子
および配線を形成する工程と、少なくとも前記アクティ
ブマトリクス素子および配線上に絶縁膜を形成する工程
と、少なくとも前記アクティブマトリクス素子のチャネ
ル領域上に、前記絶縁膜を介して第一の電極を形成する
工程と、少なくとも一画素の表示領域に第二の電極を形
成する工程と、前記第一の電極上および前記第二の電極
上に電気化学的手法により着色層を形成する工程とを含
むことを特徴としている。
造方法は、絶縁性基板上に、アクティブマトリクス素子
および配線を形成する工程と、少なくとも前記アクティ
ブマトリクス素子および配線上に絶縁膜を形成する工程
と、少なくとも前記アクティブマトリクス素子のチャネ
ル領域上に、前記絶縁膜を介して第一の電極を形成する
工程と、少なくとも一画素の表示領域に第二の電極を形
成する工程と、前記第一の電極上および前記第二の電極
上に電気化学的手法により着色層を形成する工程とを含
むことを特徴としている。
【００２１】本発明の請求項７記載の液晶表示装置の製
造方法は、請求項６記載の液晶表示装置の製造方法であ
って、前記第一の電極上または前記第二の電極上の着色
層の形成状態により、前記絶縁基板上に形成した少なく
とも前記アクティブマトリクス素子、前記配線、前記第
一の電極および前記第二の電極の電気的な接続欠陥を検
査する工程を含むことを特徴としている。
造方法は、請求項６記載の液晶表示装置の製造方法であ
って、前記第一の電極上または前記第二の電極上の着色
層の形成状態により、前記絶縁基板上に形成した少なく
とも前記アクティブマトリクス素子、前記配線、前記第
一の電極および前記第二の電極の電気的な接続欠陥を検
査する工程を含むことを特徴としている。
【００２２】本発明の請求項８記載の液晶表示装置の製
造方法は、請求項６または請求項７記載の液晶表示装置
の製造方法であって、前記第一の電極上に着色層を形成
した後、前記第二の電極上に着色層を形成したことを特
徴としている。
造方法は、請求項６または請求項７記載の液晶表示装置
の製造方法であって、前記第一の電極上に着色層を形成
した後、前記第二の電極上に着色層を形成したことを特
徴としている。
【００２３】以下、上記構成による作用を説明する。
【００２４】本発明の液晶表示装置は、一方の絶縁性基
板上に、アクティブマトリクス素子と前記アクティブマ
トリクス素子に信号を供給する配線と前記アクティブマ
トリクス素子に導通された電極と着色層とを有する液晶
表示装置において、少なくとも前記配線および前記アク
ティブマトリクス素子を覆うように形成した絶縁層と、
少なくとも前記アクティブマトリクス素子のチャネル領
域上に、前記絶縁層を介して形成した第一の電極と、少
なくとも一画素の表示領域に形成した第二の電極と、前
記第一の電極および前記第二の電極の上部に形成された
着色層とを含むので、アクティブマトリクス素子のチャ
ネル領域上に電極を独立して島状に設けることができ、
１画素の表示領域に対応する電極をアクティブマトリク
ス素子のチャネル領域上に形成した電極と分離して設け
ることができ、アクティブマトリクス素子や配線の境界
付近まで、あるいは第一の電極と第二の電極とが電気的
に接続しない範囲内でアクティブマトリクス素子や配線
を覆う部分まで、第一の電極および第二の電極を設ける
ことができる。さらに、この第一の電極上および第二の
電極上に、電気化学的手法によって、着色層を形成する
ことにより、表示面積を大きくすることができる。さら
に、第一の電極と第二の電極は、電気的に独立して設け
ているので、電気化学的手法、例えば電着法によって、
着色層を形成することにより、第一の電極と第二の電極
に異なった着色層を独立して形成することができる。ま
た、着色層は、電気化学的手法、例えば電着法によっ
て、形成するので、着色層の形成位置および膜厚を正確
に制御することができる。
板上に、アクティブマトリクス素子と前記アクティブマ
トリクス素子に信号を供給する配線と前記アクティブマ
トリクス素子に導通された電極と着色層とを有する液晶
表示装置において、少なくとも前記配線および前記アク
ティブマトリクス素子を覆うように形成した絶縁層と、
少なくとも前記アクティブマトリクス素子のチャネル領
域上に、前記絶縁層を介して形成した第一の電極と、少
なくとも一画素の表示領域に形成した第二の電極と、前
記第一の電極および前記第二の電極の上部に形成された
着色層とを含むので、アクティブマトリクス素子のチャ
ネル領域上に電極を独立して島状に設けることができ、
１画素の表示領域に対応する電極をアクティブマトリク
ス素子のチャネル領域上に形成した電極と分離して設け
ることができ、アクティブマトリクス素子や配線の境界
付近まで、あるいは第一の電極と第二の電極とが電気的
に接続しない範囲内でアクティブマトリクス素子や配線
を覆う部分まで、第一の電極および第二の電極を設ける
ことができる。さらに、この第一の電極上および第二の
電極上に、電気化学的手法によって、着色層を形成する
ことにより、表示面積を大きくすることができる。さら
に、第一の電極と第二の電極は、電気的に独立して設け
ているので、電気化学的手法、例えば電着法によって、
着色層を形成することにより、第一の電極と第二の電極
に異なった着色層を独立して形成することができる。ま
た、着色層は、電気化学的手法、例えば電着法によっ
て、形成するので、着色層の形成位置および膜厚を正確
に制御することができる。
【００２５】また、前記第一の電極の上部に形成された
着色層を遮光層とし、前記第二の電極の上部に形成され
た着色層を透過層としたので、アクティブマトリクス素
子上の光洩れを防止することにより、表示した際のコン
トラストを高くすることができる。また、アクティブマ
トリクス素子のチャネル領域に光が入射することによる
リーク電流発生によるアクティブマトリクス素子特性の
低下を防ぐこともできる。
着色層を遮光層とし、前記第二の電極の上部に形成され
た着色層を透過層としたので、アクティブマトリクス素
子上の光洩れを防止することにより、表示した際のコン
トラストを高くすることができる。また、アクティブマ
トリクス素子のチャネル領域に光が入射することによる
リーク電流発生によるアクティブマトリクス素子特性の
低下を防ぐこともできる。
【００２６】また、前記絶縁層は前記配線、前記アクテ
ィブマトリクス素子および前記１画素の表示領域上の全
面に形成したものであり、前記第一の電極および前記第
二の電極は前記絶縁層上に形成したものであるので、ほ
ぼ同一平面上に第一の電極と第二の電極を形成すること
ができる。このことにより、第二の電極を配線上まで一
部覆って形成することができ、開口率を大きくすること
ができる。また、第一の電極および第二の電極を同時に
形成することができるので、プロセスの短縮化、材料面
の低コスト化を図ることができる。
ィブマトリクス素子および前記１画素の表示領域上の全
面に形成したものであり、前記第一の電極および前記第
二の電極は前記絶縁層上に形成したものであるので、ほ
ぼ同一平面上に第一の電極と第二の電極を形成すること
ができる。このことにより、第二の電極を配線上まで一
部覆って形成することができ、開口率を大きくすること
ができる。また、第一の電極および第二の電極を同時に
形成することができるので、プロセスの短縮化、材料面
の低コスト化を図ることができる。
【００２７】また、前記アクティブマトリクス素子は薄
膜トランジスタであり、前記第一の電極は前記薄膜トラ
ンジスタのソース電極に電気的に接続されたものであ
り、前記第二の電極は前記薄膜トランジスタのドレイン
電極に電気的に接続されたものであるので、着色層を電
極上に電気化学的手法、例えば電着法により、形成する
際、第一の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合
は、ソース電極にだけ電圧を印加するだけでよく、第二
の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合は、ゲー
ト電極に電圧を印加しながら、ソース電極に電圧を印加
することになり、第一の電極と第二の電極に選択的に電
圧を印加することができる。このことにより、第一の電
極上および第二の電極上に異なった着色層を独立して形
成することができる。
膜トランジスタであり、前記第一の電極は前記薄膜トラ
ンジスタのソース電極に電気的に接続されたものであ
り、前記第二の電極は前記薄膜トランジスタのドレイン
電極に電気的に接続されたものであるので、着色層を電
極上に電気化学的手法、例えば電着法により、形成する
際、第一の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合
は、ソース電極にだけ電圧を印加するだけでよく、第二
の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合は、ゲー
ト電極に電圧を印加しながら、ソース電極に電圧を印加
することになり、第一の電極と第二の電極に選択的に電
圧を印加することができる。このことにより、第一の電
極上および第二の電極上に異なった着色層を独立して形
成することができる。
【００２８】また、前記第一の電極上に形成した着色層
の厚みはセル厚とほぼ同等に形成したものであるので、
基板間隙を保持するためのスペーサを散布する必要がな
く、着色層が遮光層であることにより、アクティブマト
リクス素子の遮光層としての機能を合わせ持つことがで
きる。また、スペーサを散布する必要がないので、製造
工程の簡略化、スペーサ散布工程で発生する特有の不
良、例えばスペーサ散布による凝集等の不良による歩留
まり低下をなくすことができる。さらに、第一の電極上
に形成した着色層を、電気化学的手法、例えば電着法に
よって、形成することにより、厚みを正確に制御でき、
液晶表示装置のセル厚を均一に制御することができる。
また、着色層は第一の電極上に正確に制御して形成する
ことができる。よって、スペーサとして機能する着色層
は表示部分に形成されないので、スペーサ自身による表
示のざらつきなくすことができ、スペーサと液晶の界面
での配向不良による表示むらをなくすことができる。さ
らに、スペーサとして機能する着色層は、電気化学的手
法、例えば電着法によって、形成することにより、第一
の電極上に固定することができ、液晶を基板間に注入す
る際に、スペーサの移動は生じず、スペーサの移動によ
る液晶の配向異常、スペーサの移動による液晶表示装置
のセル厚の不均一、スペーサの凝集、を防ぐことができ
る。
の厚みはセル厚とほぼ同等に形成したものであるので、
基板間隙を保持するためのスペーサを散布する必要がな
く、着色層が遮光層であることにより、アクティブマト
リクス素子の遮光層としての機能を合わせ持つことがで
きる。また、スペーサを散布する必要がないので、製造
工程の簡略化、スペーサ散布工程で発生する特有の不
良、例えばスペーサ散布による凝集等の不良による歩留
まり低下をなくすことができる。さらに、第一の電極上
に形成した着色層を、電気化学的手法、例えば電着法に
よって、形成することにより、厚みを正確に制御でき、
液晶表示装置のセル厚を均一に制御することができる。
また、着色層は第一の電極上に正確に制御して形成する
ことができる。よって、スペーサとして機能する着色層
は表示部分に形成されないので、スペーサ自身による表
示のざらつきなくすことができ、スペーサと液晶の界面
での配向不良による表示むらをなくすことができる。さ
らに、スペーサとして機能する着色層は、電気化学的手
法、例えば電着法によって、形成することにより、第一
の電極上に固定することができ、液晶を基板間に注入す
る際に、スペーサの移動は生じず、スペーサの移動によ
る液晶の配向異常、スペーサの移動による液晶表示装置
のセル厚の不均一、スペーサの凝集、を防ぐことができ
る。
【００２９】本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁
性基板上に、アクティブマトリクス素子および配線を形
成する工程と、少なくとも前記アクティブマトリクス素
子および配線上に絶縁膜を形成する工程と、少なくとも
前記アクティブマトリクス素子のチャネル領域上に、前
記絶縁膜を介して第一の電極を形成する工程と、少なく
とも一画素の表示領域に第二の電極を形成する工程と、
前記第一の電極上および前記第二の電極上に電気化学的
手法により着色層を形成する工程とを含むので、液晶駆
動電極を着色層形成用電極として、電気化学的手法、例
えば電着法、で形成できるため、フォトリソグラフィ工
程のようなパターンズレによる開口面積の縮小が起こら
ず、平坦性に優れた着色層が形成でき、高開口率、高コ
ントラストの液晶表示装置を製造することができる。さ
らに、第二の電極つまり画素電極形成と第一の電極つま
りアクティブマトリクス素子の遮光部形成用電極とを同
時に形成することができる。よって、第一の電極は、ア
クティブマトリクス素子をＴＦＴとした場合に、ソース
電極と電気的に接続しており、ソース信号を入力するだ
けで、ＲＧＢすべての遮光部に電気化学的手法、例えば
電着法、で遮光層を形成することができるため、遮光層
形成用の支持体を余分に形成する必要がなく、プロセス
の短縮化、材料面での低コスト化を液晶表示装置の開口
率を下げることなく容易に行うことができる。また、従
来のような染色用レジストを新たに塗布し、パターンを
形成するといった工程が不必要であるため、安価で高開
口率の液晶表示装置を製造することができる。
性基板上に、アクティブマトリクス素子および配線を形
成する工程と、少なくとも前記アクティブマトリクス素
子および配線上に絶縁膜を形成する工程と、少なくとも
前記アクティブマトリクス素子のチャネル領域上に、前
記絶縁膜を介して第一の電極を形成する工程と、少なく
とも一画素の表示領域に第二の電極を形成する工程と、
前記第一の電極上および前記第二の電極上に電気化学的
手法により着色層を形成する工程とを含むので、液晶駆
動電極を着色層形成用電極として、電気化学的手法、例
えば電着法、で形成できるため、フォトリソグラフィ工
程のようなパターンズレによる開口面積の縮小が起こら
ず、平坦性に優れた着色層が形成でき、高開口率、高コ
ントラストの液晶表示装置を製造することができる。さ
らに、第二の電極つまり画素電極形成と第一の電極つま
りアクティブマトリクス素子の遮光部形成用電極とを同
時に形成することができる。よって、第一の電極は、ア
クティブマトリクス素子をＴＦＴとした場合に、ソース
電極と電気的に接続しており、ソース信号を入力するだ
けで、ＲＧＢすべての遮光部に電気化学的手法、例えば
電着法、で遮光層を形成することができるため、遮光層
形成用の支持体を余分に形成する必要がなく、プロセス
の短縮化、材料面での低コスト化を液晶表示装置の開口
率を下げることなく容易に行うことができる。また、従
来のような染色用レジストを新たに塗布し、パターンを
形成するといった工程が不必要であるため、安価で高開
口率の液晶表示装置を製造することができる。
【００３０】また、前記第一の電極上または前記第二の
電極上の着色層の形成状態により、前記絶縁基板上に形
成した少なくとも前記アクティブマトリクス素子、前記
配線、前記第一の電極および前記第二の電極の電気的な
接続欠陥を検査する工程を含むので、電極上に着色層を
形成した直後に、アクティブマトリクス素子、配線、第
一の電極および第二の電極の電気的な接続欠陥を検査す
ることができ、液晶表示装置を作製した後に検査しなく
てよいので、不良基板を用いて液晶表示装置を製造する
プロセスの無駄をなくすことにより、コスト低減を行う
ことができ、さらに、リアルタイムに不良をフィードバ
ックすることにより、製造工程上のトラブルを直ちに知
ることができ、さらに欠陥不良の修正を行い良品にし
て、液晶表示装置を製造することができる。
電極上の着色層の形成状態により、前記絶縁基板上に形
成した少なくとも前記アクティブマトリクス素子、前記
配線、前記第一の電極および前記第二の電極の電気的な
接続欠陥を検査する工程を含むので、電極上に着色層を
形成した直後に、アクティブマトリクス素子、配線、第
一の電極および第二の電極の電気的な接続欠陥を検査す
ることができ、液晶表示装置を作製した後に検査しなく
てよいので、不良基板を用いて液晶表示装置を製造する
プロセスの無駄をなくすことにより、コスト低減を行う
ことができ、さらに、リアルタイムに不良をフィードバ
ックすることにより、製造工程上のトラブルを直ちに知
ることができ、さらに欠陥不良の修正を行い良品にし
て、液晶表示装置を製造することができる。
【００３１】また、前記第一の電極上に着色層を形成し
た後、前記第二の電極上に着色層を形成したので、第一
の電極上と第二の電極上に独立して着色層を形成するこ
とができることにより、ソース配線の断線、ソース配線
とゲート配線、ソース配線と液晶のＯＮ状態を保持する
ための補助容量用配線の電気的なリークがある場合、第
一の電極上に着色層を形成した際に発見することがで
き、さらにこの欠陥を直ちに修正することもできる。よ
って、第二の電極上に着色層を三色に形成するときに
は、少なくとも二色に欠陥があれば、従来のように一旦
着色層を電着法により形成した後、欠陥を検査して、欠
陥修正を行い、再度着色層を複数回の電着法により形成
する場合に比べて、プロセスの短縮化、材料の低コスト
化を行うことができる。
た後、前記第二の電極上に着色層を形成したので、第一
の電極上と第二の電極上に独立して着色層を形成するこ
とができることにより、ソース配線の断線、ソース配線
とゲート配線、ソース配線と液晶のＯＮ状態を保持する
ための補助容量用配線の電気的なリークがある場合、第
一の電極上に着色層を形成した際に発見することがで
き、さらにこの欠陥を直ちに修正することもできる。よ
って、第二の電極上に着色層を三色に形成するときに
は、少なくとも二色に欠陥があれば、従来のように一旦
着色層を電着法により形成した後、欠陥を検査して、欠
陥修正を行い、再度着色層を複数回の電着法により形成
する場合に比べて、プロセスの短縮化、材料の低コスト
化を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。
に説明する。
【００３３】（実施の形態１）本発明のアクティブマト
リクス基板を用いた液晶表示装置の実施の形態を図１、
図２および図３を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施の形態であるアクティブマトリクス基板の簡略
化した平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であ
り、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。アクティブマ
トリクス基板は、主に絶縁性基板１上にマトリクス配列
したＴＦＴ３とそれらのＴＦＴのオン・オフによって作
動するカラーフィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂで
構成されている。
リクス基板を用いた液晶表示装置の実施の形態を図１、
図２および図３を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施の形態であるアクティブマトリクス基板の簡略
化した平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であ
り、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。アクティブマ
トリクス基板は、主に絶縁性基板１上にマトリクス配列
したＴＦＴ３とそれらのＴＦＴのオン・オフによって作
動するカラーフィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂで
構成されている。
【００３４】ガラス等から成る絶縁性基板１上に、タン
タル（Ｔａ）等から成るゲート電極５が形成され、この
ゲート電極５を覆って窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜等か
ら成るゲート絶縁膜６が形成されている。ゲート電極５
の上方のゲート絶縁膜６上には、ノンドープのアモルフ
ァスシリコン（ａ−Ｓｉ）層から成る半導体層７が形成
されている。さらに、この半導体層７上には絶縁層１０
が形成され、この絶縁層１０の一部を覆って、さらに半
導体層７の両端部には、例えばリン（Ｐ）ドープのアモ
ルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）８ａ、８ｂが形成
され、このｎ+型ａ−Ｓｉ層８ａ、８ｂ上にはチタン
（Ｔｉ）等から成るソース電極９ａおよびドレイン電極
９ｂが形成されている。以上により、スイッチング素子
であるＴＦＴ３が構成される。ここで、ゲート電極５は
Ｔａよりなるゲートバス配線１５に接続し、ソース電極
９ａはＴｉよりなるソースバス配線１６に接続されてい
る。このゲートバス配線１５とソースバス配線１６とは
絶縁膜を介して相互に絶縁されマトリクス上に形成され
ている。さらに、有機樹脂保護膜１１が図１の斜線で示
されるコンタクトホール１１ａ、１１ｂ以外のＴＦＴ３
上、画素領域上、ソースバス配線１６上およびゲートバ
ス配線１５上に全面にアクリル系樹脂で形成される。有
機樹脂保護膜１１の上部にゲートバス配線１５とソース
バス配線１６に囲まれた表示領域にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなるカラーフィルタ形成
用電極（画素電極）１２ｂを、コンタクトホール１１ｂ
を介してドレイン電極９ｂに電気的に接続している。カ
ラーフィルタ形成用電極（画素電極）上には、カラーフ
ィルタ１３を電気化学的手法で赤、緑、青が順次所定の
パターンで形成されている。ＴＦＴの上方にはＩＴＯ等
からなる遮光層形成用電極１２ａが有機樹脂保護膜１１
上に形成され、コンタクトホール１１ａを介してソース
電極９ａに電気的に接続している。遮光層形成用電極１
２ａ上には、ＴＦＴのＣｒ等からなる遮光層１８が、電
気化学的手法により形成されている。さらに、有機樹脂
保護膜１１、遮光層１８およびカラーフィルタ１３の上
にポリイミド等からなる配向膜１４を形成し、この配向
膜１４上には液晶を並べるためにラビング等による配向
処理が施されている。
タル（Ｔａ）等から成るゲート電極５が形成され、この
ゲート電極５を覆って窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜等か
ら成るゲート絶縁膜６が形成されている。ゲート電極５
の上方のゲート絶縁膜６上には、ノンドープのアモルフ
ァスシリコン（ａ−Ｓｉ）層から成る半導体層７が形成
されている。さらに、この半導体層７上には絶縁層１０
が形成され、この絶縁層１０の一部を覆って、さらに半
導体層７の両端部には、例えばリン（Ｐ）ドープのアモ
ルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）８ａ、８ｂが形成
され、このｎ+型ａ−Ｓｉ層８ａ、８ｂ上にはチタン
（Ｔｉ）等から成るソース電極９ａおよびドレイン電極
９ｂが形成されている。以上により、スイッチング素子
であるＴＦＴ３が構成される。ここで、ゲート電極５は
Ｔａよりなるゲートバス配線１５に接続し、ソース電極
９ａはＴｉよりなるソースバス配線１６に接続されてい
る。このゲートバス配線１５とソースバス配線１６とは
絶縁膜を介して相互に絶縁されマトリクス上に形成され
ている。さらに、有機樹脂保護膜１１が図１の斜線で示
されるコンタクトホール１１ａ、１１ｂ以外のＴＦＴ３
上、画素領域上、ソースバス配線１６上およびゲートバ
ス配線１５上に全面にアクリル系樹脂で形成される。有
機樹脂保護膜１１の上部にゲートバス配線１５とソース
バス配線１６に囲まれた表示領域にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなるカラーフィルタ形成
用電極（画素電極）１２ｂを、コンタクトホール１１ｂ
を介してドレイン電極９ｂに電気的に接続している。カ
ラーフィルタ形成用電極（画素電極）上には、カラーフ
ィルタ１３を電気化学的手法で赤、緑、青が順次所定の
パターンで形成されている。ＴＦＴの上方にはＩＴＯ等
からなる遮光層形成用電極１２ａが有機樹脂保護膜１１
上に形成され、コンタクトホール１１ａを介してソース
電極９ａに電気的に接続している。遮光層形成用電極１
２ａ上には、ＴＦＴのＣｒ等からなる遮光層１８が、電
気化学的手法により形成されている。さらに、有機樹脂
保護膜１１、遮光層１８およびカラーフィルタ１３の上
にポリイミド等からなる配向膜１４を形成し、この配向
膜１４上には液晶を並べるためにラビング等による配向
処理が施されている。
【００３５】一方、対向基板は、絶縁性基板２上に、例
えばＩＴＯから成る対向電極１７を形成され、その対向
電極上に例えばポリイミドから成る配向膜１４を形成さ
れ、液晶を並ばせるために配向膜表面に配向処理が施さ
れている。
えばＩＴＯから成る対向電極１７を形成され、その対向
電極上に例えばポリイミドから成る配向膜１４を形成さ
れ、液晶を並ばせるために配向膜表面に配向処理が施さ
れている。
【００３６】以上のようにして作製したアクティブマト
リクス基板および対向基板を、基板間の間隙を一定に保
つために、プラスチックビーズ等を散布工程により散在
させたスペーサを介して封止剤で貼り合わせ、シールの
一部に設けられた注入口から液晶４を注入して、液晶４
の注入完了後に注入口を封止することによって、液晶表
示素子が構成される。
リクス基板および対向基板を、基板間の間隙を一定に保
つために、プラスチックビーズ等を散布工程により散在
させたスペーサを介して封止剤で貼り合わせ、シールの
一部に設けられた注入口から液晶４を注入して、液晶４
の注入完了後に注入口を封止することによって、液晶表
示素子が構成される。
【００３７】この液晶表示素子に後方から光を照射し
て、透過光の制御をすることにより、透過型液晶表示装
置として機能させることができる。
て、透過光の制御をすることにより、透過型液晶表示装
置として機能させることができる。
【００３８】次に、本発明のアクティブマトリクス基板
を用いた液晶表示装置の製造方法について説明する。図
４は本発明の液晶表示装置の製造方法を示す工程図であ
る。
を用いた液晶表示装置の製造方法について説明する。図
４は本発明の液晶表示装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【００３９】まず、図４（ａ）に示すように、絶縁性基
板１上にＴＦＴ３、このＴＦＴ３に電気的に接続された
ゲートバス配線１５およびソースバス配線１６を形成す
る。例えば、ガラス等からなる絶縁性基板１上にタンタ
ル金属層を０．５μｍで堆積した。次いでフォトリソグ
ラフィ法およびエッチング法によりこの金属層をパター
ニングし、図１に示すように、互いに平行する複数のゲ
ートバス配線１５を形成する。このゲートバス配線１５
の分岐されている部分が後に形成されるＴＦＴ３のゲー
ト電極５として機能する。次にゲートバス配線１５およ
びゲート電極５を覆って全面にＳｉＮｘから成るゲート
絶縁膜６を０．５μｍ厚で堆積した。ゲートバス配線１
５から分岐したゲート電極５上に形成されたゲート絶縁
膜６の上に後に半導体層７となるノンドープのアモルフ
ァスシリコン（以下ではａ−Ｓｉと略称する）層を０．
０３μｍの厚みで、また後に絶縁層１０と成るＳｉＮｘ
層を０．０２μｍの厚みで、それぞれ連続して堆積させ
た。ＳｉＮｘ層を所定の形状にパターニングし、ゲート
電極５の上方のみを残して絶縁層１０を形成した。次い
で絶縁層１０を覆って全面に、後にコンタクト層８ａ、
８ｂとなるＰ（リン）をドープしたアモルファスシリコ
ン（以下ではｎ+型ａ−Ｓｉと略称する）層を、プラズ
マＣＶＤ法により、０．０４５μｍの厚みで堆積した。
次にこのｎ +型ａ−Ｓｉ層および前記ａ−Ｓｉ層を所定
の形状にパターニングし、半導体層７およびコンタクト
層８ａ、８ｂを形成した。コンタクト層８ａ、８ｂは半
導体層７と、後に形成されるソース電極９ａおよびドレ
イン電極９ｂとの間のオーミックコンタクトのために設
けられる。この時点ではコンタクト層８ａ、８ｂは絶縁
層１０上で繋がっている。この基板の全面にスパッタリ
ング法により、Ｔｉ金属層を０．２μｍの厚みで堆積
し、このＴｉ金属層をエッチングによりパターニングし
て、ソース電極９ａおよびドレイン電極９ｂを形成し
た。この時、絶縁層１０上のコンタクト層８ａ、８ｂも
同時にエッチング除去し、ソース電極９ａの下方部とド
レイン電極９ｂの下方部とに分割した。以上のようにし
てＴＦＴ３を形成した。
板１上にＴＦＴ３、このＴＦＴ３に電気的に接続された
ゲートバス配線１５およびソースバス配線１６を形成す
る。例えば、ガラス等からなる絶縁性基板１上にタンタ
ル金属層を０．５μｍで堆積した。次いでフォトリソグ
ラフィ法およびエッチング法によりこの金属層をパター
ニングし、図１に示すように、互いに平行する複数のゲ
ートバス配線１５を形成する。このゲートバス配線１５
の分岐されている部分が後に形成されるＴＦＴ３のゲー
ト電極５として機能する。次にゲートバス配線１５およ
びゲート電極５を覆って全面にＳｉＮｘから成るゲート
絶縁膜６を０．５μｍ厚で堆積した。ゲートバス配線１
５から分岐したゲート電極５上に形成されたゲート絶縁
膜６の上に後に半導体層７となるノンドープのアモルフ
ァスシリコン（以下ではａ−Ｓｉと略称する）層を０．
０３μｍの厚みで、また後に絶縁層１０と成るＳｉＮｘ
層を０．０２μｍの厚みで、それぞれ連続して堆積させ
た。ＳｉＮｘ層を所定の形状にパターニングし、ゲート
電極５の上方のみを残して絶縁層１０を形成した。次い
で絶縁層１０を覆って全面に、後にコンタクト層８ａ、
８ｂとなるＰ（リン）をドープしたアモルファスシリコ
ン（以下ではｎ+型ａ−Ｓｉと略称する）層を、プラズ
マＣＶＤ法により、０．０４５μｍの厚みで堆積した。
次にこのｎ +型ａ−Ｓｉ層および前記ａ−Ｓｉ層を所定
の形状にパターニングし、半導体層７およびコンタクト
層８ａ、８ｂを形成した。コンタクト層８ａ、８ｂは半
導体層７と、後に形成されるソース電極９ａおよびドレ
イン電極９ｂとの間のオーミックコンタクトのために設
けられる。この時点ではコンタクト層８ａ、８ｂは絶縁
層１０上で繋がっている。この基板の全面にスパッタリ
ング法により、Ｔｉ金属層を０．２μｍの厚みで堆積
し、このＴｉ金属層をエッチングによりパターニングし
て、ソース電極９ａおよびドレイン電極９ｂを形成し
た。この時、絶縁層１０上のコンタクト層８ａ、８ｂも
同時にエッチング除去し、ソース電極９ａの下方部とド
レイン電極９ｂの下方部とに分割した。以上のようにし
てＴＦＴ３を形成した。
【００４０】なお、図１に示すように、ソースバス配線
１６はソース電極９ａおよびドレイン電極９ｂと同時に
形成され、ゲートバス配線１５と直交して配置される。
１６はソース電極９ａおよびドレイン電極９ｂと同時に
形成され、ゲートバス配線１５と直交して配置される。
【００４１】次に、図４（ｂ）に示すように、アクリル
系樹脂からなる感光性の有機樹脂保護膜１１をＴＦＴ
３、ソースバス配線１６およびゲートバス配線１５を覆
うように絶縁性基板１全面に、スピナーで４．０μｍの
厚みで塗布する。
系樹脂からなる感光性の有機樹脂保護膜１１をＴＦＴ
３、ソースバス配線１６およびゲートバス配線１５を覆
うように絶縁性基板１全面に、スピナーで４．０μｍの
厚みで塗布する。
【００４２】次に、図４（ｃ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ法により、遮光マスクを介して、絶縁性基板
１上に塗布した有機樹脂保護膜１１に紫外線を照射して
感光させる。
ソグラフィ法により、遮光マスクを介して、絶縁性基板
１上に塗布した有機樹脂保護膜１１に紫外線を照射して
感光させる。
【００４３】続いて、図４（ｄ）に示すように、有機樹
脂保護膜１１をエッチングすることにより、コンタクト
ホール１１ａおよびコンタクトホール１１ｂを設けた。
このコンタクトホール１１ａはＴＦＴ３上のソース電極
９ａと、コンタクトホール１１ｂはドレイン電極９ｂ
に、電気的に接続できるように設けている。
脂保護膜１１をエッチングすることにより、コンタクト
ホール１１ａおよびコンタクトホール１１ｂを設けた。
このコンタクトホール１１ａはＴＦＴ３上のソース電極
９ａと、コンタクトホール１１ｂはドレイン電極９ｂ
に、電気的に接続できるように設けている。
【００４４】次に、図４（ｅ）に示すように、有機樹脂
保護膜１１にコンタクトホール１１ａ、１１ｂを設けた
絶縁性基板１上の全面に、スパッタリング法により、Ｉ
ＴＯ膜を０．０８μｍの厚みで堆積した。このＩＴＯ膜
を所定の形状にパターニングを行い、マトリクス上に配
列された表示部となるカラーフィルタ形成用電極（画素
電極）１２ｂとＴＦＴ３上の遮光部となる遮光層形成用
電極１２ａをそれぞれ電気的に独立するように形成し
た。なお、カラーフィルタ形成用電極（画素電極）１２
ｂとＴＦＴ３のドレイン電極９ｂとは電気的に接続され
る。また、遮光層形成用電極１２ａとＴＦＴ３のソース
電極９ａとは電気的に接続される。このように、有機樹
脂保護膜１１をカラーフィルタ形成用電極（画素電極）
１２ｂより先に形成することで、カラーフィルタ形成用
電極（画素電極）１２ｂはソースバス配線１６、ゲート
バス配線１５およびＴＦＴ３といった通常では形成でき
ない領域まで覆うことができるため、液晶表示装置の高
開口率化を行うことができる。
保護膜１１にコンタクトホール１１ａ、１１ｂを設けた
絶縁性基板１上の全面に、スパッタリング法により、Ｉ
ＴＯ膜を０．０８μｍの厚みで堆積した。このＩＴＯ膜
を所定の形状にパターニングを行い、マトリクス上に配
列された表示部となるカラーフィルタ形成用電極（画素
電極）１２ｂとＴＦＴ３上の遮光部となる遮光層形成用
電極１２ａをそれぞれ電気的に独立するように形成し
た。なお、カラーフィルタ形成用電極（画素電極）１２
ｂとＴＦＴ３のドレイン電極９ｂとは電気的に接続され
る。また、遮光層形成用電極１２ａとＴＦＴ３のソース
電極９ａとは電気的に接続される。このように、有機樹
脂保護膜１１をカラーフィルタ形成用電極（画素電極）
１２ｂより先に形成することで、カラーフィルタ形成用
電極（画素電極）１２ｂはソースバス配線１６、ゲート
バス配線１５およびＴＦＴ３といった通常では形成でき
ない領域まで覆うことができるため、液晶表示装置の高
開口率化を行うことができる。
【００４５】次に、図４（ｆ）に示すように、ゲートバ
ス配線１５は電圧を印加せずに、ソースバス配線１６の
みに直流（ＤＣ）電圧を印加し、表１に示すクロムメッ
キ浴中にＴＦＴ３等が形成された絶縁性基板１を浸漬
し、アノードには不溶性電極として鉛（Ｐｂ）を用い
て、ソースバス配線１６にカソード電流密度３０Ａ・ｄ
ｍ-2で１３．３秒間電流を流して、遮光層形成用電極１
２ａ上にクロムからなる遮光層１８を０．５μｍ厚に形
成した。このとき、ソースバス配線１６に断線がある
と、断線部以降は遮光層形成用電極１２ａ上にクロムか
らなる遮光層１８が形成されないので、容易に断線の検
査を行うことができる。また、ソースバス配線１６とゲ
ートバス配線１５、あるいはソースバス配線１６と補助
容量配線（図示せず）にリークがある場合には、リーク
箇所の遮光層形成用電極１２ａ上に形成されたクロムか
らなる遮光層１８の膜厚は０．５μｍ未満となり、リー
ク部の検出も容易に行うことができる。
ス配線１５は電圧を印加せずに、ソースバス配線１６の
みに直流（ＤＣ）電圧を印加し、表１に示すクロムメッ
キ浴中にＴＦＴ３等が形成された絶縁性基板１を浸漬
し、アノードには不溶性電極として鉛（Ｐｂ）を用い
て、ソースバス配線１６にカソード電流密度３０Ａ・ｄ
ｍ-2で１３．３秒間電流を流して、遮光層形成用電極１
２ａ上にクロムからなる遮光層１８を０．５μｍ厚に形
成した。このとき、ソースバス配線１６に断線がある
と、断線部以降は遮光層形成用電極１２ａ上にクロムか
らなる遮光層１８が形成されないので、容易に断線の検
査を行うことができる。また、ソースバス配線１６とゲ
ートバス配線１５、あるいはソースバス配線１６と補助
容量配線（図示せず）にリークがある場合には、リーク
箇所の遮光層形成用電極１２ａ上に形成されたクロムか
らなる遮光層１８の膜厚は０．５μｍ未満となり、リー
ク部の検出も容易に行うことができる。
【００４６】
【表１】
【００４７】また、遮光層形成用電極１２ａ上にクロム
からなる遮光層１８を電着法により形成したが、電気化
学的方法であればいずれでもよく、例えばミセル電解法
により形成してもよい。
からなる遮光層１８を電着法により形成したが、電気化
学的方法であればいずれでもよく、例えばミセル電解法
により形成してもよい。
【００４８】また、遮光層１８としては、クロム以外で
もよく、例えばポリエステル／メラニン樹脂系アニオン
型電着樹脂に黒色顔料を分散させたものを用いることが
できる。さらに、その他の電着樹脂としては、カチオン
型電着樹脂等を用いることができ、その他の顔料として
は、赤、青、緑等の着色顔料の混合物等を用いることが
できる。
もよく、例えばポリエステル／メラニン樹脂系アニオン
型電着樹脂に黒色顔料を分散させたものを用いることが
できる。さらに、その他の電着樹脂としては、カチオン
型電着樹脂等を用いることができ、その他の顔料として
は、赤、青、緑等の着色顔料の混合物等を用いることが
できる。
【００４９】次に、図４（ｇ）に示すように、カラーフ
ィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂ上に、ミセル電解
法で３色のカラーフィルタ１３を以下に説明するように
して形成する。
ィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂ上に、ミセル電解
法で３色のカラーフィルタ１３を以下に説明するように
して形成する。
【００５０】まず、化１で表される化合物（ＦＰＥＧ）
の２ｍＭ水溶液に、赤色顔料（Ｌｉｔｈｏｌ Ｓｃａｒ
ｌｅｔ Ｋ３７００：ＢＡＳＦ製）を１〜２ｇ加えて分
散させ、さらに臭化リチウム（支持塩）０．１Ｍを加
え、超音波ホモジナイザで３０分間分散させ、さらにス
ターラで３日間攪拌して、赤色の着色分散液を調製し
た。同様にして、化１で表される化合物（ＦＰＥＧ）の
２ｍＭ水溶液に、緑色顔料（Ｍｅｌｉｏｇｅｎ Ｇｒｅ
ｅｎ Ｌ９３６１：ＢＡＳＦ製）を１〜２ｇ加えて分散
させ、さらに臭化リチウム（支持塩）０．１Ｍを加え、
超音波ホモジナイザで３０分間分散させ、さらにスター
ラで３日間攪拌して、緑色の着色分散液を調製した。同
様にして、化１で表される化合物（ＦＰＥＧ）の２ｍＭ
水溶液に、青色顔料（Ｍｅｌｉｏｇｅｎ Ｂｌｕｅ Ｂ
７０８０：ＢＡＳＦ製）を１〜２ｇ加えて分散させ、さ
らに臭化リチウム（支持塩）０．１Ｍを加え、超音波ホ
モジナイザで３０分間分散させ、さらにスターラで３日
間攪拌して、青色の着色分散液を調製した。このように
して、赤色、青色、緑色の着色分散液をそれぞれ別々に
作製した。
の２ｍＭ水溶液に、赤色顔料（Ｌｉｔｈｏｌ Ｓｃａｒ
ｌｅｔ Ｋ３７００：ＢＡＳＦ製）を１〜２ｇ加えて分
散させ、さらに臭化リチウム（支持塩）０．１Ｍを加
え、超音波ホモジナイザで３０分間分散させ、さらにス
ターラで３日間攪拌して、赤色の着色分散液を調製し
た。同様にして、化１で表される化合物（ＦＰＥＧ）の
２ｍＭ水溶液に、緑色顔料（Ｍｅｌｉｏｇｅｎ Ｇｒｅ
ｅｎ Ｌ９３６１：ＢＡＳＦ製）を１〜２ｇ加えて分散
させ、さらに臭化リチウム（支持塩）０．１Ｍを加え、
超音波ホモジナイザで３０分間分散させ、さらにスター
ラで３日間攪拌して、緑色の着色分散液を調製した。同
様にして、化１で表される化合物（ＦＰＥＧ）の２ｍＭ
水溶液に、青色顔料（Ｍｅｌｉｏｇｅｎ Ｂｌｕｅ Ｂ
７０８０：ＢＡＳＦ製）を１〜２ｇ加えて分散させ、さ
らに臭化リチウム（支持塩）０．１Ｍを加え、超音波ホ
モジナイザで３０分間分散させ、さらにスターラで３日
間攪拌して、青色の着色分散液を調製した。このように
して、赤色、青色、緑色の着色分散液をそれぞれ別々に
作製した。
【００５１】
【化１】
【００５２】次いで、赤色顔料分散液中に前工程で得ら
れた基板を浸漬し、赤色の着色層用電極線の電極取り出
し窓口帯を用い、赤色の画素に対応する信号ラインを電
気的に選択し、参照電極として飽和甘コウ電極および陰
極としてアルミニウム板を利用し、ミセル電解を０．５
Ｖの電圧、２５℃の温度で３０分間の条件にして行っ
た。ミセル電解の処理終了後、純水で洗浄し、１８０℃
で１時間のベーキング処理を行い、カラーフィルタ形成
用電極（画素電極）１２ｂ上に赤色のカラーフィルタ１
３を形成した。一旦ミセル電解により形成された膜は、
ベーキング処理を行うことにより、導電性を失う。
れた基板を浸漬し、赤色の着色層用電極線の電極取り出
し窓口帯を用い、赤色の画素に対応する信号ラインを電
気的に選択し、参照電極として飽和甘コウ電極および陰
極としてアルミニウム板を利用し、ミセル電解を０．５
Ｖの電圧、２５℃の温度で３０分間の条件にして行っ
た。ミセル電解の処理終了後、純水で洗浄し、１８０℃
で１時間のベーキング処理を行い、カラーフィルタ形成
用電極（画素電極）１２ｂ上に赤色のカラーフィルタ１
３を形成した。一旦ミセル電解により形成された膜は、
ベーキング処理を行うことにより、導電性を失う。
【００５３】さらに、同様にして、緑色顔料分散液中に
前工程で得られた基板を浸漬し、緑色の画素に対応する
信号ラインを電気的に選択し、緑色のカラーフィルタ１
３を形成する。この時、先に形成した赤色のカラーフィ
ルタはベーキング処理により導電性を失っているので、
緑色のカラーフィルタが重なって付着することはない。
さらに同様にして、青色のカラーフィルタ１３を対応す
る画素に形成した。
前工程で得られた基板を浸漬し、緑色の画素に対応する
信号ラインを電気的に選択し、緑色のカラーフィルタ１
３を形成する。この時、先に形成した赤色のカラーフィ
ルタはベーキング処理により導電性を失っているので、
緑色のカラーフィルタが重なって付着することはない。
さらに同様にして、青色のカラーフィルタ１３を対応す
る画素に形成した。
【００５４】ここで、各カラーフィルタ１３の平均膜厚
は、それぞれ赤色のカラーフィルタが０．５μｍ、緑色
のカラーフィルタが０．４μｍおよび青色のカラーフィ
ルタが０．６μｍであった。
は、それぞれ赤色のカラーフィルタが０．５μｍ、緑色
のカラーフィルタが０．４μｍおよび青色のカラーフィ
ルタが０．６μｍであった。
【００５５】また、カラーフィルタ形成用電極（画素電
極）１２ｂ上にカラーフィルタ１３をミセル電解法によ
り形成したが、電気化学的方法であればいずれでもよ
く、例えば電着法により形成してもよい。
極）１２ｂ上にカラーフィルタ１３をミセル電解法によ
り形成したが、電気化学的方法であればいずれでもよ
く、例えば電着法により形成してもよい。
【００５６】また、カラーフィルタ１３の着色分散液と
して、着色顔料を分散した高分子樹脂の水溶液又は水分
散液であればよく、例えばカルボキシル基を有するポリ
エステル樹脂を有機アミンで中和したアニオン型を用い
ることができる。
して、着色顔料を分散した高分子樹脂の水溶液又は水分
散液であればよく、例えばカルボキシル基を有するポリ
エステル樹脂を有機アミンで中和したアニオン型を用い
ることができる。
【００５７】さらに、ＴＦＴ３とカラーフィルタ１３が
形成された絶縁性基板１上に、ポリイミドからなる配向
膜１４をオフセット印刷法を利用して、０．０８μｍの
厚みで形成し、液晶を並ばせるために、配向膜１４の表
面をラビング等により配向処理を行った。
形成された絶縁性基板１上に、ポリイミドからなる配向
膜１４をオフセット印刷法を利用して、０．０８μｍの
厚みで形成し、液晶を並ばせるために、配向膜１４の表
面をラビング等により配向処理を行った。
【００５８】次に、ＴＦＴ３とカラーフィルタ１３が形
成された絶縁性基板１に対向する絶縁性基板２には、全
面にＩＴＯからなる対向電極１７を形成し、さらにその
上に配向膜１４が形成し、液晶を並ばせるために、配向
膜１４の表面をラビング等により配向処理を行った。
成された絶縁性基板１に対向する絶縁性基板２には、全
面にＩＴＯからなる対向電極１７を形成し、さらにその
上に配向膜１４が形成し、液晶を並ばせるために、配向
膜１４の表面をラビング等により配向処理を行った。
【００５９】このようにして作製された絶縁性基板２と
絶縁性基板１との間に、基板間の間隙を一定に保つプラ
スチックビーズ等を散布工程により基板間に散在させた
スペーサを介してシール剤で貼り合わせ、基板間に液晶
４を注入して、封止することによりアクティブマトリク
ス型液晶表示装置を作製した。
絶縁性基板１との間に、基板間の間隙を一定に保つプラ
スチックビーズ等を散布工程により基板間に散在させた
スペーサを介してシール剤で貼り合わせ、基板間に液晶
４を注入して、封止することによりアクティブマトリク
ス型液晶表示装置を作製した。
【００６０】このように作製した液晶表示装置は、輝度
が高く、良好な表示を示すことが確認できた。
が高く、良好な表示を示すことが確認できた。
【００６１】（実施の形態２）本実施の形態２では、遮
光層形成用電極１２ａおよびカラーフィルタ形成用電極
１２ｂを設けて、この上に電気化学的手法によって、着
色層を形成した場合の別の機能を有するスペーサレスの
液晶表示装置について説明する。
光層形成用電極１２ａおよびカラーフィルタ形成用電極
１２ｂを設けて、この上に電気化学的手法によって、着
色層を形成した場合の別の機能を有するスペーサレスの
液晶表示装置について説明する。
【００６２】以下、遮光層形成用電極１２ａ上へ着色層
を形成する部分のみについて説明するが、他の作製部分
については実施の形態１と同様に行う。
を形成する部分のみについて説明するが、他の作製部分
については実施の形態１と同様に行う。
【００６３】まず、図４（ａ）乃至図４（ｅ）に示すよ
うにして、絶縁性基板１上にＴＦＴ３、ゲートバス配線
１５、ソースバス配線１６等を形成し、この上に有機樹
脂保護膜１１を形成して、さらに遮光層形成用電極１２
ａおよびカラーフィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂ
を形成した。
うにして、絶縁性基板１上にＴＦＴ３、ゲートバス配線
１５、ソースバス配線１６等を形成し、この上に有機樹
脂保護膜１１を形成して、さらに遮光層形成用電極１２
ａおよびカラーフィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂ
を形成した。
【００６４】次に、図４（ｆ）に示すように、ゲートバ
ス配線１５は電圧を印加せずに、ソースバス配線１６の
みに直流（ＤＣ）電圧を印加し、表１に示すクロムメッ
キ浴中にＴＦＴ３等が形成された絶縁性基板１を浸漬
し、アノードには不溶性電極として鉛（Ｐｂ）を用い
て、ソースバス配線１６にカソード電流密度３０Ａ・ｄ
ｍ-2で１２０秒間電流を流して、遮光層形成用電極１２
ａ上にクロムからなる遮光層１８を４．５μｍ厚に形成
した。このとき、ソースバス配線１６に断線があると、
断線部以降は遮光層形成用電極１２ａ上にクロムからな
る遮光層１８が形成されないので、容易に断線の検査を
行うことができる。また、ソースバス配線１６とゲート
バス配線１５、あるいはソースバス配線１６と補助容量
配線（図示せず）にリークがある場合には、リーク箇所
の遮光層形成用電極１２ａ上に形成されたクロムからな
る遮光層１８の膜厚は４．５μｍ未満となり、リーク部
の検出も容易に行うことができる。
ス配線１５は電圧を印加せずに、ソースバス配線１６の
みに直流（ＤＣ）電圧を印加し、表１に示すクロムメッ
キ浴中にＴＦＴ３等が形成された絶縁性基板１を浸漬
し、アノードには不溶性電極として鉛（Ｐｂ）を用い
て、ソースバス配線１６にカソード電流密度３０Ａ・ｄ
ｍ-2で１２０秒間電流を流して、遮光層形成用電極１２
ａ上にクロムからなる遮光層１８を４．５μｍ厚に形成
した。このとき、ソースバス配線１６に断線があると、
断線部以降は遮光層形成用電極１２ａ上にクロムからな
る遮光層１８が形成されないので、容易に断線の検査を
行うことができる。また、ソースバス配線１６とゲート
バス配線１５、あるいはソースバス配線１６と補助容量
配線（図示せず）にリークがある場合には、リーク箇所
の遮光層形成用電極１２ａ上に形成されたクロムからな
る遮光層１８の膜厚は４．５μｍ未満となり、リーク部
の検出も容易に行うことができる。
【００６５】また、遮光層形成用電極１２ａ上にクロム
からなる遮光層１８を電着法により形成下が、電気化学
的方法であればいずれでもよく、例えばミセル電解法に
より形成してもよい。
からなる遮光層１８を電着法により形成下が、電気化学
的方法であればいずれでもよく、例えばミセル電解法に
より形成してもよい。
【００６６】また、遮光層１８としては、クロム以外で
もよく、例えばポリエステル／メラニン樹脂系アニオン
型電着樹脂に黒色顔料を分散させたものを用いることが
できる。さらに、その他の電着樹脂としては、カチオン
型電着樹脂等を用いることができ、その他の顔料として
は、赤、青、緑等の着色顔料の混合物等を用いることが
できる。
もよく、例えばポリエステル／メラニン樹脂系アニオン
型電着樹脂に黒色顔料を分散させたものを用いることが
できる。さらに、その他の電着樹脂としては、カチオン
型電着樹脂等を用いることができ、その他の顔料として
は、赤、青、緑等の着色顔料の混合物等を用いることが
できる。
【００６７】次に、図４（ｇ）に示すように、カラーフ
ィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂ上に、ミセル電解
法で３色のカラーフィルタ１３を実施の形態１と同様に
して形成する。
ィルタ形成用電極（画素電極）１２ｂ上に、ミセル電解
法で３色のカラーフィルタ１３を実施の形態１と同様に
して形成する。
【００６８】このとき、先に遮光層形成用電極１２ａ上
に形成したクロムよりなる遮光層１８は導電性があるの
で、遮光層１３の表面にカラーフィルタ１３が形成され
る。実施の形態１と同様に順序でカラーフィルタを形成
した場合、赤色のカラーフィルタが先に遮光層１８に形
成され、この赤色のカラーフィルタはベーキング処理に
より導電性を失っているので、次に緑色を形成する際に
は緑色のカラーフィルタが重なって付着することはな
い。
に形成したクロムよりなる遮光層１８は導電性があるの
で、遮光層１３の表面にカラーフィルタ１３が形成され
る。実施の形態１と同様に順序でカラーフィルタを形成
した場合、赤色のカラーフィルタが先に遮光層１８に形
成され、この赤色のカラーフィルタはベーキング処理に
より導電性を失っているので、次に緑色を形成する際に
は緑色のカラーフィルタが重なって付着することはな
い。
【００６９】ここで、遮光層１８の表面にカラーフィル
タ１３が形成されても、遮光層１８の本来の機能である
光を遮断する機能は失われない。
タ１３が形成されても、遮光層１８の本来の機能である
光を遮断する機能は失われない。
【００７０】以後、実施の形態１と同様にして、ＴＦＴ
３とカラーフィルタ１３が形成された絶縁性基板１上
に、ポリイミドからなる配向膜１４をオフセット印刷法
を利用して、０．０８μｍの厚みで形成し、液晶を並ば
せるために、配向膜１４の表面をラビング等により配向
処理を行った。
３とカラーフィルタ１３が形成された絶縁性基板１上
に、ポリイミドからなる配向膜１４をオフセット印刷法
を利用して、０．０８μｍの厚みで形成し、液晶を並ば
せるために、配向膜１４の表面をラビング等により配向
処理を行った。
【００７１】次に、ＴＦＴ３とカラーフィルタ１３が形
成された絶縁性基板１に対向する絶縁性基板２には、全
面にＩＴＯからなる対向電極１７を形成し、さらにその
上に配向膜１４が形成し、液晶を並ばせるために、配向
膜１４の表面をラビング等により配向処理を行った。
成された絶縁性基板１に対向する絶縁性基板２には、全
面にＩＴＯからなる対向電極１７を形成し、さらにその
上に配向膜１４が形成し、液晶を並ばせるために、配向
膜１４の表面をラビング等により配向処理を行った。
【００７２】このようにして作製された絶縁性基板２と
絶縁性基板１とをシール剤で貼り合わせ、基板間に液晶
４を注入して、封止することによりアクティブマトリク
ス型液晶表示装置を作製した。
絶縁性基板１とをシール剤で貼り合わせ、基板間に液晶
４を注入して、封止することによりアクティブマトリク
ス型液晶表示装置を作製した。
【００７３】本実施の形態２では、遮光層形成用電極１
２ａ上に遮光層１８を４．５μｍの厚みに形成したこと
により遮光層１８がスペーサとして機能するため、基板
間の間隙を一定に保つプラスチックビーズ等を散布して
基板間に散在させてスペーサとする工程が不要となり、
製造工程を簡略化することができる。
２ａ上に遮光層１８を４．５μｍの厚みに形成したこと
により遮光層１８がスペーサとして機能するため、基板
間の間隙を一定に保つプラスチックビーズ等を散布して
基板間に散在させてスペーサとする工程が不要となり、
製造工程を簡略化することができる。
【００７４】さらに、遮光層１８の表面には、カラーフ
ィルタ１３が形成されていることにより、絶縁性が得ら
れるため、上下の基板間でリークすることはない。
ィルタ１３が形成されていることにより、絶縁性が得ら
れるため、上下の基板間でリークすることはない。
【００７５】また、遮光層形成用電極１２ａ上の遮光層
１８は、絶縁性基板１上に正確にマトリクス状に形成さ
れているため、液晶表示装置のセル厚を均一にすること
ができる。
１８は、絶縁性基板１上に正確にマトリクス状に形成さ
れているため、液晶表示装置のセル厚を均一にすること
ができる。
【００７６】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、一方の絶縁性
基板上に、アクティブマトリクス素子と前記アクティブ
マトリクス素子に信号を供給する配線と前記アクティブ
マトリクス素子に導通された電極と着色層とを有する液
晶表示装置において、少なくとも前記配線および前記ア
クティブマトリクス素子を覆うように形成した絶縁層
と、少なくとも前記アクティブマトリクス素子のチャネ
ル領域上に、前記絶縁層を介して形成した第一の電極
と、少なくとも一画素の表示領域に形成した第二の電極
と、前記第一の電極および前記第二の電極の上部に形成
された着色層とを含むので、アクティブマトリクス素子
のチャネル領域上に電極を独立して島状に設けることが
でき、１画素の表示領域に対応する電極をアクティブマ
トリクス素子のチャネル領域上に形成した電極と分離し
て設けることができ、アクティブマトリクス素子や配線
の境界付近まで、あるいは第一の電極と第二の電極とが
電気的に接続しない範囲内でアクティブマトリクス素子
や配線を覆う部分まで、第一の電極および第二の電極を
設けることができる。さらに、この第一の電極上および
第二の電極上に、電気化学的手法によって、着色層を形
成することにより、表示面積を大きくすることができ
る。さらに、第一の電極と第二の電極は、電気的に独立
して設けているので、電気化学的手法、例えば電着法に
よって、着色層を形成することにより、第一の電極と第
二の電極に異なった着色層を独立して形成することがで
きる。また、着色層は、電気化学的手法、例えば電着法
によって、形成するので、着色層の形成位置および膜厚
を正確に制御することができる。
基板上に、アクティブマトリクス素子と前記アクティブ
マトリクス素子に信号を供給する配線と前記アクティブ
マトリクス素子に導通された電極と着色層とを有する液
晶表示装置において、少なくとも前記配線および前記ア
クティブマトリクス素子を覆うように形成した絶縁層
と、少なくとも前記アクティブマトリクス素子のチャネ
ル領域上に、前記絶縁層を介して形成した第一の電極
と、少なくとも一画素の表示領域に形成した第二の電極
と、前記第一の電極および前記第二の電極の上部に形成
された着色層とを含むので、アクティブマトリクス素子
のチャネル領域上に電極を独立して島状に設けることが
でき、１画素の表示領域に対応する電極をアクティブマ
トリクス素子のチャネル領域上に形成した電極と分離し
て設けることができ、アクティブマトリクス素子や配線
の境界付近まで、あるいは第一の電極と第二の電極とが
電気的に接続しない範囲内でアクティブマトリクス素子
や配線を覆う部分まで、第一の電極および第二の電極を
設けることができる。さらに、この第一の電極上および
第二の電極上に、電気化学的手法によって、着色層を形
成することにより、表示面積を大きくすることができ
る。さらに、第一の電極と第二の電極は、電気的に独立
して設けているので、電気化学的手法、例えば電着法に
よって、着色層を形成することにより、第一の電極と第
二の電極に異なった着色層を独立して形成することがで
きる。また、着色層は、電気化学的手法、例えば電着法
によって、形成するので、着色層の形成位置および膜厚
を正確に制御することができる。
【００７７】また、前記第一の電極の上部に形成された
着色層を遮光層とし、前記第二の電極の上部に形成され
た着色層を透過層としたので、アクティブマトリクス素
子上の光洩れを防止することにより、表示した際のコン
トラストを高くすることができる。また、アクティブマ
トリクス素子のチャネル領域に光が入射することによる
リーク電流発生によるアクティブマトリクス素子特性の
低下を防ぐこともできる。
着色層を遮光層とし、前記第二の電極の上部に形成され
た着色層を透過層としたので、アクティブマトリクス素
子上の光洩れを防止することにより、表示した際のコン
トラストを高くすることができる。また、アクティブマ
トリクス素子のチャネル領域に光が入射することによる
リーク電流発生によるアクティブマトリクス素子特性の
低下を防ぐこともできる。
【００７８】また、前記絶縁層は前記配線、前記アクテ
ィブマトリクス素子および前記１画素の表示領域上の全
面に形成したものであり、前記第一の電極および前記第
二の電極は前記絶縁層上に形成したものであるので、ほ
ぼ同一平面上に第一の電極と第二の電極を形成すること
ができる。このことにより、第二の電極を配線上まで一
部覆って形成することができ、開口率を大きくすること
ができる。また、第一の電極および第二の電極を同時に
形成することができるので、プロセスの短縮化、材料面
の低コスト化を図ることができる。
ィブマトリクス素子および前記１画素の表示領域上の全
面に形成したものであり、前記第一の電極および前記第
二の電極は前記絶縁層上に形成したものであるので、ほ
ぼ同一平面上に第一の電極と第二の電極を形成すること
ができる。このことにより、第二の電極を配線上まで一
部覆って形成することができ、開口率を大きくすること
ができる。また、第一の電極および第二の電極を同時に
形成することができるので、プロセスの短縮化、材料面
の低コスト化を図ることができる。
【００７９】また、前記アクティブマトリクス素子は薄
膜トランジスタであり、前記第一の電極は前記薄膜トラ
ンジスタのソース電極に電気的に接続されたものであ
り、前記第二の電極は前記薄膜トランジスタのドレイン
電極に電気的に接続されたものであるので、着色層を電
極上に電気化学的手法、例えば電着法により、形成する
際、第一の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合
は、ソース電極にだけ電圧を印加するだけでよく、第二
の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合は、ゲー
ト電極に電圧を印加しながら、ソース電極に電圧を印加
することになり、第一の電極と第二の電極に選択的に電
圧を印加することができる。このことにより、第一の電
極上および第二の電極上に異なった着色層を独立して形
成することができる。
膜トランジスタであり、前記第一の電極は前記薄膜トラ
ンジスタのソース電極に電気的に接続されたものであ
り、前記第二の電極は前記薄膜トランジスタのドレイン
電極に電気的に接続されたものであるので、着色層を電
極上に電気化学的手法、例えば電着法により、形成する
際、第一の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合
は、ソース電極にだけ電圧を印加するだけでよく、第二
の電極に電圧を印加して着色層を形成する場合は、ゲー
ト電極に電圧を印加しながら、ソース電極に電圧を印加
することになり、第一の電極と第二の電極に選択的に電
圧を印加することができる。このことにより、第一の電
極上および第二の電極上に異なった着色層を独立して形
成することができる。
【００８０】また、前記第一の電極上に形成した着色層
の厚みはセル厚とほぼ同等に形成したものであるので、
基板間隙を保持するためのスペーサを散布する必要がな
く、着色層が遮光層であることにより、アクティブマト
リクス素子の遮光層としての機能を合わせ持つことがで
きる。また、スペーサを散布する必要がないので、製造
工程の簡略化、スペーサ散布工程で発生する特有の不
良、例えばスペーサ散布による凝集等の不良による歩留
まり低下をなくすことができる。さらに、第一の電極上
に形成した着色層を、電気化学的手法、例えば電着法に
よって、形成することにより、厚みを正確に制御でき、
液晶表示装置のセル厚を均一に制御することができる。
また、着色層は第一の電極上に正確に制御して形成する
ことができる。よって、スペーサとして機能する着色層
は表示部分に形成されないので、スペーサ自身による表
示のざらつきなくすことができ、スペーサと液晶の界面
での配向不良による表示むらをなくすことができる。さ
らに、スペーサとして機能する着色層は、電気化学的手
法、例えば電着法によって、形成することにより、第一
の電極上に固定することができ、液晶を基板間に注入す
る際に、スペーサの移動は生じず、スペーサの移動によ
る液晶の配向異常、スペーサの移動による液晶表示装置
のセル厚の不均一、スペーサの凝集、を防ぐことができ
る。
の厚みはセル厚とほぼ同等に形成したものであるので、
基板間隙を保持するためのスペーサを散布する必要がな
く、着色層が遮光層であることにより、アクティブマト
リクス素子の遮光層としての機能を合わせ持つことがで
きる。また、スペーサを散布する必要がないので、製造
工程の簡略化、スペーサ散布工程で発生する特有の不
良、例えばスペーサ散布による凝集等の不良による歩留
まり低下をなくすことができる。さらに、第一の電極上
に形成した着色層を、電気化学的手法、例えば電着法に
よって、形成することにより、厚みを正確に制御でき、
液晶表示装置のセル厚を均一に制御することができる。
また、着色層は第一の電極上に正確に制御して形成する
ことができる。よって、スペーサとして機能する着色層
は表示部分に形成されないので、スペーサ自身による表
示のざらつきなくすことができ、スペーサと液晶の界面
での配向不良による表示むらをなくすことができる。さ
らに、スペーサとして機能する着色層は、電気化学的手
法、例えば電着法によって、形成することにより、第一
の電極上に固定することができ、液晶を基板間に注入す
る際に、スペーサの移動は生じず、スペーサの移動によ
る液晶の配向異常、スペーサの移動による液晶表示装置
のセル厚の不均一、スペーサの凝集、を防ぐことができ
る。
【００８１】本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁
性基板上に、アクティブマトリクス素子および配線を形
成する工程と、少なくとも前記アクティブマトリクス素
子および配線上に絶縁膜を形成する工程と、少なくとも
前記アクティブマトリクス素子のチャネル領域上に、前
記絶縁膜を介して第一の電極を形成する工程と、少なく
とも一画素の表示領域に第二の電極を形成する工程と、
前記第一の電極上および前記第二の電極上に電気化学的
手法により着色層を形成する工程とを含むので、液晶駆
動電極を着色層形成用電極として、電気化学的手法、例
えば電着法、で形成できるため、フォトリソグラフィ工
程のようなパターンズレによる開口面積の縮小が起こら
ず、平坦性に優れた着色層が形成でき、高開口率、高コ
ントラストの液晶表示装置を製造することができる。さ
らに、第二の電極つまり画素電極形成と第一の電極つま
りアクティブマトリクス素子の遮光部形成用電極とを同
時に形成することができる。よって、第一の電極は、ア
クティブマトリクス素子をＴＦＴとした場合に、ソース
電極と電気的に接続しており、ソース信号を入力するだ
けで、ＲＧＢすべての遮光部に電気化学的手法、例えば
電着法、で遮光層を形成することができるため、遮光層
形成用の支持体を余分に形成する必要がなく、プロセス
の短縮化、材料面での低コスト化を液晶表示装置の開口
率を下げることなく容易に行うことができる。また、従
来のような染色用レジストを新たに塗布し、パターンを
形成するといった工程が不必要であるため、安価で高開
口率の液晶表示装置を製造することができる。
性基板上に、アクティブマトリクス素子および配線を形
成する工程と、少なくとも前記アクティブマトリクス素
子および配線上に絶縁膜を形成する工程と、少なくとも
前記アクティブマトリクス素子のチャネル領域上に、前
記絶縁膜を介して第一の電極を形成する工程と、少なく
とも一画素の表示領域に第二の電極を形成する工程と、
前記第一の電極上および前記第二の電極上に電気化学的
手法により着色層を形成する工程とを含むので、液晶駆
動電極を着色層形成用電極として、電気化学的手法、例
えば電着法、で形成できるため、フォトリソグラフィ工
程のようなパターンズレによる開口面積の縮小が起こら
ず、平坦性に優れた着色層が形成でき、高開口率、高コ
ントラストの液晶表示装置を製造することができる。さ
らに、第二の電極つまり画素電極形成と第一の電極つま
りアクティブマトリクス素子の遮光部形成用電極とを同
時に形成することができる。よって、第一の電極は、ア
クティブマトリクス素子をＴＦＴとした場合に、ソース
電極と電気的に接続しており、ソース信号を入力するだ
けで、ＲＧＢすべての遮光部に電気化学的手法、例えば
電着法、で遮光層を形成することができるため、遮光層
形成用の支持体を余分に形成する必要がなく、プロセス
の短縮化、材料面での低コスト化を液晶表示装置の開口
率を下げることなく容易に行うことができる。また、従
来のような染色用レジストを新たに塗布し、パターンを
形成するといった工程が不必要であるため、安価で高開
口率の液晶表示装置を製造することができる。
【００８２】また、前記第一の電極上または前記第二の
電極上の着色層の形成状態により、前記絶縁基板上に形
成した少なくとも前記アクティブマトリクス素子、前記
配線、前記第一の電極および前記第二の電極の電気的な
接続欠陥を検査する工程を含むので、電極上に着色層を
形成した直後に、アクティブマトリクス素子、配線、第
一の電極および第二の電極の電気的な接続欠陥を検査す
ることができ、液晶表示装置を作製した後に検査しなく
てよいので、不良基板を用いて液晶表示装置を製造する
プロセスの無駄をなくすことにより、コスト低減を行う
ことができ、さらに、リアルタイムに不良をフィードバ
ックすることにより、製造工程上のトラブルを直ちに知
ることができ、さらに欠陥不良の修正を行い良品にし
て、液晶表示装置を製造することができる。
電極上の着色層の形成状態により、前記絶縁基板上に形
成した少なくとも前記アクティブマトリクス素子、前記
配線、前記第一の電極および前記第二の電極の電気的な
接続欠陥を検査する工程を含むので、電極上に着色層を
形成した直後に、アクティブマトリクス素子、配線、第
一の電極および第二の電極の電気的な接続欠陥を検査す
ることができ、液晶表示装置を作製した後に検査しなく
てよいので、不良基板を用いて液晶表示装置を製造する
プロセスの無駄をなくすことにより、コスト低減を行う
ことができ、さらに、リアルタイムに不良をフィードバ
ックすることにより、製造工程上のトラブルを直ちに知
ることができ、さらに欠陥不良の修正を行い良品にし
て、液晶表示装置を製造することができる。
【００８３】また、前記第一の電極上に着色層を形成し
た後、前記第二の電極上に着色層を形成したので、第一
の電極上と第二の電極上に独立して着色層を形成するこ
とができることにより、ソース配線の断線、ソース配線
とゲート配線、ソース配線と液晶のＯＮ状態を保持する
ための補助容量用配線の電気的なリークがある場合、第
一の電極上に着色層を形成した際に発見することがで
き、さらにこの欠陥を直ちに修正することもできる。よ
って、第二の電極上に着色層を三色に形成するときに
は、少なくとも二色に欠陥があれば、従来のように一旦
着色層を電着法により形成した後、欠陥を検査して、欠
陥修正を行い、再度着色層を複数回の電着法により形成
する場合に比べて、プロセスの短縮化、材料の低コスト
化を行うことができる。
た後、前記第二の電極上に着色層を形成したので、第一
の電極上と第二の電極上に独立して着色層を形成するこ
とができることにより、ソース配線の断線、ソース配線
とゲート配線、ソース配線と液晶のＯＮ状態を保持する
ための補助容量用配線の電気的なリークがある場合、第
一の電極上に着色層を形成した際に発見することがで
き、さらにこの欠陥を直ちに修正することもできる。よ
って、第二の電極上に着色層を三色に形成するときに
は、少なくとも二色に欠陥があれば、従来のように一旦
着色層を電着法により形成した後、欠陥を検査して、欠
陥修正を行い、再度着色層を複数回の電着法により形成
する場合に比べて、プロセスの短縮化、材料の低コスト
化を行うことができる。
【図１】本発明の液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のアクティブマトリクス基板のＢ−Ｂ線断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の製造工程の一部を示す
工程図である。
工程図である。
【図５】従来の液晶表示装置の断面図である。
【図６】従来の液晶表示装置の平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図６のアクティブマトリクス基板のＤ−Ｄ線断
面図である。
面図である。
１、２ 絶縁性基板
３ ＴＦＴ
４ 液晶
５ ゲート電極
６ ゲート絶縁膜
７ 半導体層
８ コンタクト層
９ａ ソース電極
９ｂ ドレイン電極
１０ 絶縁層
１１ 有機樹脂保護膜
１１ａ コンタクトホール
１１ｂ コンタクトホール
１２ａ 遮光層形成用電極
１２ｂ カラーフィルタ形成用電極
１３ カラーフィルタ
１４ 配向膜
１５ ゲートバス配線
１６ ソースバス配線
１７ 対向電極
１８ 遮光層
１９ 染色レジストによる遮光層
２０ 絶縁性基板
２１ カラーフィルタ基板
２２ 駆動用透明電極
２３ 駆動用基板
２４ 液晶
２５ 封止材
２６ 着色層
２７ ブラックマトリクス
２８ トップコート材
２９ 透明電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−6532（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−72473（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−66519（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−68995（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/1368
G02F 1/1335 505
Claims (7)
- 【請求項１】 一方の絶縁性基板上に、アクティブマト
リクス素子と前記アクティブマトリクス素子に信号を供
給する配線と前記アクティブマトリクス素子に導通され
た電極と着色層とを有する液晶表示装置において、少な
くとも前記配線および前記アクティブマトリクス素子を
覆うように形成した絶縁層と、少なくとも前記アクティ
ブマトリクス素子のチャネル領域上に、前記絶縁層を介
して形成した第一の電極と、少なくとも一画素の表示領
域に形成した第二の電極と、前記第一の電極上および前
記第二の電極上に電気化学的手法によりそれぞれ形成さ
れた着色層とを含み、 前記第一の電極上に形成された着色層を遮光層とし、前
記第二の電極上に形成された着色層を透過層とした こと
を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記絶縁層は前記配線、前記アクティブ
マトリクス素子および前記１画素の表示領域上の全面に
形成したものであり、前記第一の電極および前記第二の
電極は前記絶縁層上に形成したものであることを特徴と
する請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記アクティブマトリクス素子は薄膜ト
ランジスタであり、前記第一の電極は前記薄膜トランジ
スタのソース電極に電気的に接続されたものであり、前
記第二の電極は前記薄膜トランジスタのドレイン電極に
電気的に接続されたものであることを特徴とする請求項
１または２記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記第一の電極上に形成した着色層の厚
みはセル厚とほぼ同等に形成したものであることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装
置。 - 【請求項５】 絶縁性基板上に、アクティブマトリクス
素子および配線を形成する工程と、少なくとも前記アク
ティブマトリクス素子および配線上に絶縁膜を形成する
工程と、少なくとも前記アクティブマトリクス素子のチ
ャネル領域上に、前記絶縁膜を介して第一の電極を形成
する工程と、少なくとも一画素の表示領域に第二の電極
を形成する工程と、前記第一の電極上および前記第二の
電極上に電気化学的手法により着色層を形成する工程と
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記第一の電極上または前記第二の電極
上の着色層の形成状態により、前記絶縁基板上に形成し
た少なくとも前記アクティブマトリクス素子、前記配
線、前記第一の電極および前記第二の電極の電気的な接
続欠陥を検査する工程を含むことを特徴とする請求項５
記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記第一の電極上に着色層を形成した
後、前記第二の電極上に着色層を形成したことを特徴と
する請求項５または６記載の液晶表示素子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34704796A JP3420675B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| US08/991,545 US6002462A (en) | 1996-12-26 | 1997-12-16 | Liquid crystal display device with electrodes corresponding to channel region and display region and colored layers being formed on the electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34704796A JP3420675B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186403A JPH10186403A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3420675B2 true JP3420675B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18387571
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34704796A Expired - Fee Related JP3420675B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6002462A (ja) |
| JP (1) | JP3420675B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101542396B1 (ko) * | 2008-11-21 | 2015-08-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
| WO2017202160A1 (en) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Array substrate and display panel, and fabrication methods thereof |
| US10782575B2 (en) | 2016-05-27 | 2020-09-22 | Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. | Array substrate and display panel, and fabrication methods thereof |
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| JP4014710B2 (ja) * | 1997-11-28 | 2007-11-28 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
| GB9821311D0 (en) * | 1998-10-02 | 1998-11-25 | Koninkl Philips Electronics Nv | Reflective liquid crystal display device |
| JP3654490B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2005-06-02 | 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 | 薄膜トランジスタマトリクスとその製造方法 |
| US7821065B2 (en) | 1999-03-02 | 2010-10-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising a thin film transistor comprising a semiconductor thin film and method of manufacturing the same |
| JP3512665B2 (ja) * | 1999-03-03 | 2004-03-31 | Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 | カラー液晶パネル及びその製造方法 |
| US6677613B1 (en) * | 1999-03-03 | 2004-01-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| JP3826618B2 (ja) * | 1999-05-18 | 2006-09-27 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置 |
| US6208401B1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-03-27 | Industrial Technology Research Institute | Liquid crystal panel and method for producing the same |
| US6876145B1 (en) * | 1999-09-30 | 2005-04-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic electroluminescent display device |
| JP2001175198A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
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