JPH11212075A - Manufacture of liquid crystal display device - Google Patents
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- JPH11212075A JPH11212075A JP1133698A JP1133698A JPH11212075A JP H11212075 A JPH11212075 A JP H11212075A JP 1133698 A JP1133698 A JP 1133698A JP 1133698 A JP1133698 A JP 1133698A JP H11212075 A JPH11212075 A JP H11212075A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置の製造技術に関し、特に、遮光用のブラックマトリク
スを製造する方法、および対向基板とアレイ基板のギャ
ップを保持する柱状スペーサを製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for manufacturing a color liquid crystal display device, and more particularly to a method for manufacturing a black matrix for shielding light and a method for manufacturing a columnar spacer for maintaining a gap between an opposing substrate and an array substrate. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】カラー液晶表示装置には、画素間の光漏
れを防ぐ目的で、ブラックマトリクスが設けられてい
る。ブラックマトリクスは、カラーフィルタ用の着色層
の間に形成されるのが一般的である。2. Description of the Related Art A color liquid crystal display device is provided with a black matrix for the purpose of preventing light leakage between pixels. The black matrix is generally formed between colored layers for a color filter.
【０００３】図１１は従来のカラーフィルタにおけるブ
ラックマトリクスの製造工程の一例を示す図である。ま
ず、ガラス基板１の上面に画素ITO 膜２を形成した後、
図１１（ａ）に示すように、画素ITO 膜２の一部をエッ
チングにより除去し、画素ITO 膜の上面に例えば電着法
によりカラーフィルタ用の着色層３を形成する。FIG. 11 is a view showing an example of a process for manufacturing a black matrix in a conventional color filter. First, after forming the pixel ITO film 2 on the upper surface of the glass substrate 1,
As shown in FIG. 11A, a part of the pixel ITO film 2 is removed by etching, and a colored layer 3 for a color filter is formed on the upper surface of the pixel ITO film by, for example, an electrodeposition method.
【０００４】次に、図１１（ｂ）に示すように、基板上
面全体にブラックマトリクスの材料となる黒色樹脂層４
を形成する。次に、図１１（ｃ）に示すように、不要な
黒色樹脂層４をエッチングにより除去してブラックマト
リクス６を形成する。Next, as shown in FIG. 11B, a black resin layer 4 serving as a black matrix material is formed on the entire upper surface of the substrate.
To form Next, as shown in FIG. 11C, the unnecessary black resin layer 4 is removed by etching to form a black matrix 6.
【０００５】図１１の工程により形成された基板は、TF
T が形成されたTFT アレイ基板とスペーサを介して張り
合わされ、両基板間には液晶が注入される。[0005] The substrate formed by the process of FIG.
The TFT array substrate on which T is formed is attached via a spacer, and liquid crystal is injected between the two substrates.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来は、スペーサは球
状の樹脂（ミクロパール）を用い、散布機等により基板
に散布していた。スペーサ部分は光抜けを生じるため、
黒表示における輝度が十分に下がらないことにより、コ
ントラスト比の低下を引き起こすという表示品位上の問
題があった。また、散布不良によって、スペーサが塊状
になると画素欠陥となるため、製造歩留まり上の問題も
有していた。こうした問題点を回避する手段として、カ
ラーフィルタ基板あるいはTFT 基板の画素開口部以外の
領域に柱状のスペーサを形成する手法が提案されてい
る。しかしながら、この手法においては、スペーサを形
成する工程が必要となり、製造工程が複雑になるという
問題があった。Conventionally, the spacer is made of a spherical resin (micropearl) and is sprayed on the substrate by a sprayer or the like. Since the spacer part causes light leakage,
When the luminance in black display is not sufficiently reduced, there is a problem in display quality that the contrast ratio is reduced. In addition, if the spacers are clumped due to poor dispersion, pixel defects will occur, and thus there is also a problem in manufacturing yield. As a means for avoiding such a problem, there has been proposed a method of forming a columnar spacer in a region other than a pixel opening of a color filter substrate or a TFT substrate. However, in this method, there is a problem that a step of forming a spacer is required, and the manufacturing process is complicated.
【０００７】また、図１１のように着色層３の間にブラ
ックマトリクス６を形成した場合には、カラーフィルタ
とTFT アレイ基板上の画素電極との重ね合わせのずれに
よる光抜けを考慮すると、画素開口率が低下するという
問題があった。このため、画素電極の端部を絶縁膜を介
して信号線および走査線に重ね合わせ、これら配線をブ
ラックマトリクスの代わりに利用して、画素開口率の向
上を図った液晶表示装置が提案されている。When a black matrix 6 is formed between the colored layers 3 as shown in FIG. 11, light leakage due to misalignment between the color filter and the pixel electrode on the TFT array substrate is taken into consideration. There is a problem that the aperture ratio is reduced. For this reason, a liquid crystal display device has been proposed in which an end portion of a pixel electrode is overlapped with a signal line and a scanning line via an insulating film, and these wirings are used instead of a black matrix to improve a pixel aperture ratio. I have.
【０００８】しかしながら、信号線層により遮光を行う
ようにすると、信号線層と画素ITO電極層との寄生容量
により、輝度ムラが生じるおそれがあり、表示品質向上
の観点からすれば、ブラックマトリクスを設けて画素電
極と信号線を所定の距離を隔てて配置するのが望まし
い。[0008] However, when light is shielded by the signal line layer, there is a possibility that brightness unevenness may occur due to parasitic capacitance between the signal line layer and the pixel ITO electrode layer. It is preferable that the pixel electrode and the signal line are provided at a predetermined distance.
【０００９】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、簡易な製造工程でブラックマ
トリクスとスペーサとを形成できる液晶表示装置の製造
方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device in which a black matrix and a spacer can be formed by a simple manufacturing process.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、カラーフィルタが形成され
る第１の基板と、信号線層および走査線層が形成される
第２の基板とを、前記第１の基板と前記第２の基板との
少なくとも一方に形成された柱状スペーサを介して張り
合わせて、両基板間に液晶を注入して形成される液晶表
示装置の製造方法において、前記第１の基板は、透明絶
縁基板の上面に、カラーフィルタ用の着色層を、色ごと
に分離して形成する工程と、前記着色層の上面に、ブラ
ックマトリクスおよび前記スペーサの材料となるネガ型
感光膜を形成する工程と、前記ネガ型感光膜の上面側か
ら光を照射して、フォトリソグラフィにより前記着色層
の形成されている部分の前記ネガ型感光膜の一部を感光
して前記スペーサを形成し、かつ、前記透明絶縁基板の
下面側から光を照射して、フォトリソグラフィにより前
記着色層の形成されていない部分の前記ネガ型感光膜を
感光し、自己整合構造の前記ブラックマトリクスを形成
する工程と、を経て形成されるものである。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention provides a first substrate on which a color filter is formed, and a second substrate on which a signal line layer and a scanning line layer are formed. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: bonding a substrate to a first substrate and a second substrate via a columnar spacer formed on at least one of the first substrate and the second substrate, and injecting a liquid crystal between the two substrates. In the first substrate, a step of forming a color layer for a color filter separately for each color on an upper surface of a transparent insulating substrate; and forming a black matrix and a spacer material on the upper surface of the color layer. Forming a negative-type photosensitive film, and irradiating light from the upper surface side of the negative-type photosensitive film, and exposing a part of the negative-type photosensitive film in a portion where the colored layer is formed by photolithography. The spacer And irradiating light from the lower surface side of the transparent insulating substrate to expose the negative photosensitive film in a portion where the colored layer is not formed by photolithography to form the black matrix having a self-aligned structure. And a step of performing the above.
【００１１】請求項３の発明は、共通電極が形成される
第１の基板と、信号線層および走査線層が形成される第
２の基板とを、前記第１の基板と前記第２の基板との少
なくとも一方に形成された柱状スペーサを介して張り合
わせて、両基板間に液晶を注入して形成される液晶表示
装置の製造方法において、前記第２の基板は、透明絶縁
基板の上面に、信号線層、走査線層および画素電極層を
それぞれ分離して形成し、かつ、信号線層および画素電
極層を同層に形成する工程と、カラーフィルタ用の着色
層を色ごとに分離して形成する工程と、前記着色層の上
面に、ブラックマトリクスおよび前記スペーサの材料と
なるネガ型感光膜を形成する工程と、前記ネガ型感光膜
の上面側から光を照射して、フォトリソグラフィにより
前記ネガ型感光膜の一部を感光して前記スペーサを形成
し、かつ、前記透明絶縁基板の下面側から光を照射し
て、フォトリソグラフィにより前記着色層、前記信号線
および前記走査線が形成されていない部分のネガ型感光
体膜を感光し、自己整合構造の前記ブラックマトリクス
を形成する工程と、を経て形成されるものである。According to a third aspect of the present invention, the first substrate on which the common electrode is formed and the second substrate on which the signal line layer and the scanning line layer are formed are combined with the first substrate and the second substrate. In a method for manufacturing a liquid crystal display device formed by injecting a liquid crystal between both substrates by laminating via a columnar spacer formed on at least one of the substrates, the second substrate is provided on an upper surface of a transparent insulating substrate. Forming the signal line layer, the scanning line layer and the pixel electrode layer separately, and forming the signal line layer and the pixel electrode layer on the same layer, and separating the color layer for the color filter for each color. Forming a negative photosensitive film to be a material of a black matrix and the spacer on the upper surface of the colored layer, irradiating light from the upper surface side of the negative photosensitive film, photolithography The negative photosensitive film A part is exposed to form the spacer, and light is irradiated from the lower surface side of the transparent insulating substrate, and a negative of a portion where the coloring layer, the signal line and the scanning line are not formed by photolithography is formed. Forming a black matrix having a self-aligned structure by exposing the photoreceptor film to light.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した液晶表示
装置の製造方法について、図面を参照しながら具体的に
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a liquid crystal display device to which the present invention is applied will be specifically described with reference to the drawings.
【００１３】〔第１の実施形態〕第１の実施形態は、TF
T アレイ基板と張り合わされる対向基板にブラックマト
リクスとスペーサを形成するものである。図１は液晶表
示装置の第１の実施形態の製造工程を示す図であり、対
向基板の製造工程を図示している。[First Embodiment] In the first embodiment, the TF
A black matrix and spacers are formed on a counter substrate bonded to a T array substrate. FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing process of the first embodiment of the liquid crystal display device, and illustrates a manufacturing process of the counter substrate.
【００１４】まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基
板１上に、分離して形成された画素ITO 膜２を介し、電
着法を用いてカラーフィルタ用の着色層３を色ごとに分
離して形成する。次に、図１（ｂ）に示すように、基板
上面にネガ型の黒色レジスト４を塗布する。First, as shown in FIG. 1A, a colored layer 3 for a color filter is formed on a glass substrate 1 through a pixel ITO film 2 formed separately by using an electrodeposition method. Formed separately. Next, as shown in FIG. 1B, a negative black resist 4 is applied to the upper surface of the substrate.
【００１５】次に、フォトリソグラフィにより、ブラッ
クマトリクス６と柱状スペーサ７とを同一工程で形成す
る。具体的には、着色層３をマスクとして、ガラス基板
１の下面側から光を照射し、レジストの一部（着色層３
の形成されていない部分）を感光させる。それと同時
に、あるいはその前後に、フォトマスク５をガラス基板
１の上面側に配置してその上方から光を照射し、レジス
トの一部（フォトマスク５の窓部分）を感光させる。そ
の後、現像およびエッチングを行って、図１（ｃ）に示
すような形状のブラックマトリクス６と柱状スペーサ７
を形成する。Next, the black matrix 6 and the columnar spacer 7 are formed in the same step by photolithography. Specifically, light is irradiated from the lower surface side of the glass substrate 1 using the colored layer 3 as a mask, and a part of the resist (colored layer 3
Is exposed). At the same time, or before or after that, the photomask 5 is arranged on the upper surface side of the glass substrate 1 and light is irradiated from above to expose a part of the resist (the window portion of the photomask 5). Thereafter, development and etching are performed to form a black matrix 6 and a columnar spacer 7 having a shape as shown in FIG.
To form
【００１６】ブラックマトリクス６は、着色層３をマス
クとしてフォトリソグラフィにより形成されるため、必
ず着色層３の間に形成され、自己整合構造になる。ま
た、柱状スペーサ７は、画素表示の妨げにならないよう
に、張り合わされるTFT アレイ基板内の信号線や走査線
に対向する位置に形成される。図１（ｃ）の工程の後、
基板上面に配向膜を形成して対向基板が完成される。Since the black matrix 6 is formed by photolithography using the colored layer 3 as a mask, it is always formed between the colored layers 3 and has a self-aligned structure. The columnar spacer 7 is formed at a position facing a signal line or a scanning line in the TFT array substrate to be stuck so as not to hinder pixel display. After the step of FIG.
An alignment film is formed on the upper surface of the substrate to complete the counter substrate.
【００１７】このように、第１の実施形態では、ネガ型
黒色レジスト４をガラス基板１に塗布した後、基板の両
面から光を照射してフォトリソグラフィを行うため、レ
ジストを材料として、ブラックマトリクス６と柱状スペ
ーサ７とを同一工程で形成でき、製造工程を簡略化する
ことができる。As described above, in the first embodiment, the negative type black resist 4 is applied to the glass substrate 1 and then photolithography is performed by irradiating light from both sides of the substrate. 6 and the columnar spacer 7 can be formed in the same process, and the manufacturing process can be simplified.
【００１８】第１の実施形態においては、電着法を用い
たカラーフィルタの製造工程を例に説明したが、着色層
を各色ごとにフォトリソグラフィ工程により形成し、着
色層の上面にITO の共通電極を形成してもよい。この場
合、ブラックマトリクスおよび柱状スペーサの形成は、
着色層の形成後、あるいはITO の形成後のどちらでもよ
い。例えば、図２は着色層３の上面に画素ITO 膜２を形
成した後にブラックマトリクス６と柱状スペーサ７を形
成する例、図３はブラックマトリクス６と柱状スペーサ
７を形成した後に画素ITO 膜２を形成する例を示してい
る。In the first embodiment, a description has been given of an example of a color filter manufacturing process using an electrodeposition method. However, a colored layer is formed for each color by a photolithography process, and a common ITO layer is formed on the upper surface of the colored layer. Electrodes may be formed. In this case, the formation of the black matrix and the columnar spacer
Either after the formation of the coloring layer or after the formation of the ITO. For example, FIG. 2 shows an example in which the pixel ITO film 2 is formed on the upper surface of the colored layer 3 and then the black matrix 6 and the columnar spacer 7 are formed. FIG. 3 shows the pixel ITO film 2 after the black matrix 6 and the columnar spacer 7 are formed. The example of formation is shown.
【００１９】〔第２の実施形態〕以下に説明する第２〜
第７の実施形態は、TFT アレイ基板内にブラックマトリ
クス６と柱状スペーサ７を同一工程で形成するものであ
る。図４はTFT アレイ基板のレイアウト図である。図示
のように、信号線層８と走査線層９が縦横に形成され、
信号線層８と走査線層９の交点付近にはＴＦＴ１０が形
成され、走査線層９の上方に柱状スペーサ７が形成され
る。ＴＦＴ１０のソース／ドレイン端子の一端は信号線
層８に、他端は表示電極１１に接続され、信号線層８を
挟んでＲ画素領域１２、Ｇ画素領域１３およびＢ画素領
域１４が交互に設けられている。これら画素領域のそれ
ぞれに対応して、画素ITO(Indium Tin Oxide) 膜１５が
形成され、また、信号線層８に平行にシールド電極層１
６が形成されている。[Second Embodiment] The second to second embodiments described below.
In the seventh embodiment, a black matrix 6 and a columnar spacer 7 are formed in a TFT array substrate in the same step. FIG. 4 is a layout diagram of a TFT array substrate. As shown, the signal line layer 8 and the scanning line layer 9 are formed vertically and horizontally,
A TFT 10 is formed near the intersection of the signal line layer 8 and the scanning line layer 9, and a columnar spacer 7 is formed above the scanning line layer 9. One end of the source / drain terminal of the TFT 10 is connected to the signal line layer 8, and the other end is connected to the display electrode 11. R pixel regions 12, G pixel regions 13, and B pixel regions 14 are provided alternately with the signal line layer 8 interposed therebetween. Have been. A pixel ITO (Indium Tin Oxide) film 15 is formed corresponding to each of these pixel regions, and a shield electrode layer 1 is formed in parallel with the signal line layer 8.
6 are formed.
【００２０】図５は液晶表示装置の第２の実施形態の製
造工程を示す図であり、図４のＡ−Ａ′線断面図を示し
ている。FIG. 5 is a view showing a manufacturing process of the second embodiment of the liquid crystal display device, and is a sectional view taken along line AA 'of FIG.
【００２１】まず、図５（ａ）に示すように、ガラス基
板１上に、信号線層８、走査線層９、および画素ITO(In
dium Tin Oxide) 膜１５を形成する。信号線層８と画素
ITO膜１５は同層に形成され、信号線層８と走査線層９
は短絡を防止するため絶縁膜１７を介して異なる層に形
成される。画素ITO 膜１５は、信号線８との寄生容量に
よる表示特性劣化を防ぐため、所定の距離（通常は３〜
５μm ）を離して配置し、走査線９とは端部を重ね合わ
せる（画素ITO 膜１５は走査線の影響を受けにくいた
め）。また、信号線層８や走査線層９の上面に着色層１
８が形成される。着色層１８は、Ｒ画素領域１２、Ｇ画
素領域１３およびＢ画素領域１４にそれぞれ対応した色
が配置される。着色層１８は、信号線８と平行に画素IT
O 膜１５よりも細いストライプ状にする。次に、図５
（ｂ）に示すように、基板上面にネガ型の黒色レジスト
４を塗布する。First, as shown in FIG. 5A, a signal line layer 8, a scanning line layer 9, and a pixel ITO (In
(dium Tin Oxide) A film 15 is formed. Signal line layer 8 and pixel
The ITO film 15 is formed in the same layer, and the signal line layer 8 and the scanning line layer 9 are formed.
Are formed in different layers via an insulating film 17 to prevent a short circuit. The pixel ITO film 15 is disposed at a predetermined distance (usually 3 to 3 mm) in order to prevent display characteristics from deteriorating due to parasitic capacitance with the signal line 8.
5 .mu.m) apart and overlap the end with the scanning line 9 (because the pixel ITO film 15 is hardly affected by the scanning line). In addition, the coloring layer 1 is formed on the upper surface of the signal line layer 8 and the scanning line layer 9.
8 are formed. The coloring layer 18 has colors corresponding to the R pixel region 12, the G pixel region 13, and the B pixel region 14, respectively. The coloring layer 18 is provided in parallel with the signal line 8 so that the pixel IT
A stripe shape smaller than the O film 15 is formed. Next, FIG.
As shown in (b), a negative black resist 4 is applied on the upper surface of the substrate.
【００２２】次に、フォトリソグラフィにより、ブラッ
クマトリクス６と柱状スペーサ７とを同一工程で形成す
る。具体的には、信号線層８および走査線層９をマスク
５として、ガラス基板１の下面側から光を照射し、レジ
スト４の一部（信号線層８や走査線層９および着色層１
８が形成されていない部分）を感光させる。それと同時
に、あるいはその前後に、フォトマスク５をガラス基板
１の上面側に配置してその上方から光を照射し、レジス
ト４の一部を感光させる。その後、現像およびエッチン
グを行って、図５（ｃ）に示すようなブラックマトリク
ス６と柱状スペーサ７を形成する。Next, a black matrix 6 and a columnar spacer 7 are formed in the same step by photolithography. Specifically, light is irradiated from the lower surface side of the glass substrate 1 using the signal line layer 8 and the scanning line layer 9 as a mask 5 and a part of the resist 4 (the signal line layer 8, the scanning line layer 9 and the coloring layer 1).
8) is exposed. At the same time, or before or after that, the photomask 5 is arranged on the upper surface side of the glass substrate 1 and light is irradiated from above to expose a part of the resist 4. Thereafter, development and etching are performed to form a black matrix 6 and a columnar spacer 7 as shown in FIG.
【００２３】ブラックマトリクス６は、信号線層８や走
査線層９をマスク５としてフォトリソグラフィにより形
成されるため、位置ずれが生じるおそれがなく、自己整
合構造になる。柱状スペーサ７は、画素表示の妨げにな
らないように、信号線層８や走査線層９の上方、かつ着
色層１８上に形成する。Since the black matrix 6 is formed by photolithography using the signal line layer 8 and the scanning line layer 9 as a mask 5, there is no possibility of displacement, and the black matrix 6 has a self-aligned structure. The columnar spacer 7 is formed above the signal line layer 8 and the scanning line layer 9 and on the coloring layer 18 so as not to hinder pixel display.
【００２４】このように、第２の実施形態では、ネガ型
黒色レジスト４をガラス基板１に塗布した後、基板の両
面から光を照射してフォトリソグラフィを行うため、レ
ジストを材料としてブラックマトリクス６と柱状スペー
サ７とを同一工程で形成することができ、製造工程を簡
略化することができる。As described above, in the second embodiment, since the negative type black resist 4 is applied to the glass substrate 1 and photolithography is performed by irradiating light from both sides of the substrate, the black matrix 6 is formed using the resist as a material. And the columnar spacers 7 can be formed in the same process, and the manufacturing process can be simplified.
【００２５】〔第３の実施形態〕第３の実施形態は、画
素ITO 膜１５を信号線層８の上方に形成するものであ
る。図６は液晶表示装置の第３の実施形態の製造工程を
示す図であり、図４のＡ−Ａ′線断面図を示している。[Third Embodiment] In a third embodiment, the pixel ITO film 15 is formed above the signal line layer 8. FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the third embodiment of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
【００２６】まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基
板１上に、信号線層８、画素ITO 膜１５および走査線層
９を形成する。信号線層８と走査線層９は絶縁膜１７を
介して異なる層に形成され、画素ITO 膜１５は層間絶縁
膜１８を介して信号線層８の上方に形成される。First, as shown in FIG. 6A, a signal line layer 8, a pixel ITO film 15, and a scanning line layer 9 are formed on a glass substrate 1. The signal line layer 8 and the scanning line layer 9 are formed in different layers via an insulating film 17, and the pixel ITO film 15 is formed above the signal line layer 8 via an interlayer insulating film 18.
【００２７】その後、図５（ｂ）、図５（ｃ）と同様
に、基板上面にネガ型黒色レジスト４を形成した後、両
面から光を照射してフォトリソグラフィを行い、柱状ス
ペーサ７と自己整合構造のブラックマトリクス６とを形
成する。After that, similarly to FIGS. 5B and 5C, a negative black resist 4 is formed on the upper surface of the substrate, and photolithography is performed by irradiating light from both sides, and the columnar spacer 7 and the A black matrix 6 having a matching structure is formed.
【００２８】このように、第３の実施形態のTFT アレイ
基板は、画素ITO 膜１５の形成箇所が異なる他は、第２
の実施形態と同様の工程で形成されるため、第２の実施
形態と同様の効果が得られる。As described above, the TFT array substrate of the third embodiment is different from the second embodiment except that the formation position of the pixel ITO film 15 is different.
Since it is formed in the same steps as in the second embodiment, the same effects as in the second embodiment can be obtained.
【００２９】〔第４の実施形態〕第４の実施形態は、シ
ールド電極層１６の周辺にブラックマトリクス６を形成
するものである。図７は液晶表示装置の第４の実施形態
の製造工程を示す図であり、図４のＢ−Ｂ′線断面図を
示している。[Fourth Embodiment] In a fourth embodiment, a black matrix 6 is formed around a shield electrode layer 16. FIG. 7 is a view showing a manufacturing process of the fourth embodiment of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view taken along the line BB 'of FIG.
【００３０】まず、図７（ａ）に示すように、ガラス基
板１上に、シールド電極層１６、信号線層８、画素ITO
膜１５および走査線層９を形成する。シールド電極層１
６は、画素ITO 膜１５と信号線層８とのカップリングを
防止するために形成され、通常は、前ライン（１ライン
上）の走査線層９をシールド電極層１６として利用す
る。シールド電極層１６は、画素ITO 膜１５の下面側に
絶縁膜１７を介して形成される。First, as shown in FIG. 7A, a shield electrode layer 16, a signal line layer 8, a pixel ITO
The film 15 and the scanning line layer 9 are formed. Shield electrode layer 1
Reference numeral 6 is formed to prevent coupling between the pixel ITO film 15 and the signal line layer 8, and the scanning line layer 9 on the previous line (one line above) is normally used as the shield electrode layer 16. The shield electrode layer 16 is formed on the lower surface side of the pixel ITO film 15 via an insulating film 17.
【００３１】その後、図７（ｂ），図７（ｃ）と同様の
工程により、シールド電極層１６と信号線層８の間にブ
ラックマトリクス６を形成し、走査線層９の上方に柱状
スペーサ７を形成する。これにより、第２の実施形態と
同様の効果が得られる。Thereafter, the black matrix 6 is formed between the shield electrode layer 16 and the signal line layer 8 by the same steps as those shown in FIGS. 7B and 7C, and the columnar spacer is formed above the scanning line layer 9. 7 is formed. Thereby, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
【００３２】〔第５の実施形態〕第５の実施形態は、ブ
ラックマトリクス６と柱状スペーサ７とを一体構造にし
たものである。図８は液晶表示装置の第５の実施形態の
製造工程を示す図であり、図４のＢ−Ｂ′線断面図を示
している。図８（ａ）の工程は図７（ａ）と同じであ
る。次に、図８（ｂ）に示すように、基板上面にネガ型
黒色レジスト４を塗布した後、信号線層８の真上付近に
光が当たるように基板上方にフォトマスク５を配置し、
ガラス基板１の両面から光を照射してフォトリソグラフ
ィを行う。これにより、図８（ｃ）に示すように、ブラ
ックマトリクス６と柱状スペーサ７とが一体に形成され
る。このような構造にすることにより、高密度実装が可
能となる。[Fifth Embodiment] In the fifth embodiment, the black matrix 6 and the columnar spacer 7 are integrated. FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process of the fifth embodiment of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 8A is the same as FIG. 7A. Next, as shown in FIG. 8 (b), after applying a negative black resist 4 on the upper surface of the substrate, a photomask 5 is arranged above the substrate so that light is applied immediately above the signal line layer 8,
Photolithography is performed by irradiating light from both sides of the glass substrate 1. Thus, as shown in FIG. 8C, the black matrix 6 and the columnar spacer 7 are formed integrally. Such a structure enables high-density mounting.
【００３３】〔第６の実施形態〕第６の実施形態は、シ
ールド電極を有し、かつ、画素ITO 膜１５と信号線層８
とを異なる層に形成したものである。図９は液晶表示装
置の第６の実施形態の製造工程を示す図であり、図４の
Ｂ−Ｂ′線断面図を示している。第６の実施形態のTFT
アレイ基板は、信号線層８と画素ITO 膜１５とのカップ
リングを防止するためにシールド電極層１６を設ける他
は、図８と同様の工程で形成される。したがって、第３
の実施形態と同様の効果が得られる。[Sixth Embodiment] The sixth embodiment has a shield electrode, a pixel ITO film 15 and a signal line layer 8.
Are formed in different layers. FIG. 9 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sixth embodiment of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. TFT of the sixth embodiment
The array substrate is formed in the same process as in FIG. 8 except that a shield electrode layer 16 is provided to prevent coupling between the signal line layer 8 and the pixel ITO film 15. Therefore, the third
The same effect as that of the embodiment can be obtained.
【００３４】〔第７の実施形態〕第７の実施形態は、第
６の実施形態の変形例であり、ブラックマトリクス６と
柱状スペーサ７とを一体構造にしたものである。図１０
は液晶表示装置の第７の実施形態の製造工程を示す図で
あり、図４のＢ−Ｂ′線断面図を示している。第７の実
施形態のTFT アレイ基板は、画素ITO 膜１５と信号線層
８とが異なる層に形成される他は、図６と同様の工程で
形成され、ブラックマトリクス６と柱状スペーサ７とを
一体に形成することで高密度実装が可能となる点も、第
５の実施形態と同じである。[Seventh Embodiment] The seventh embodiment is a modification of the sixth embodiment, in which the black matrix 6 and the columnar spacer 7 are integrated. FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a manufacturing process of the seventh embodiment of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. The TFT array substrate according to the seventh embodiment is formed in the same process as in FIG. 6 except that the pixel ITO film 15 and the signal line layer 8 are formed in different layers. It is the same as the fifth embodiment in that high-density mounting is enabled by integrally forming them.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ガラス基板上にネガ型感光膜を形成し、基板の両
面から光を照射してフォトリソグラフィによりブラック
マトリクスとスペーサとを同一工程で形成するようにし
たため、製造工程を簡略化することができる。特に、ガ
ラス基板の下面側から光を照射すれば、着色層や信号線
層などが形成されていない部分に自己整合構造のブラッ
クマトリクスを形成できる。このため、画素電極を信号
線と所定の距離を離して配置できることから、TFT アレ
イの配線をブラックマトリクスとして用いる構造と比較
して、ほぼ同等の画素開口率を得ながらも、信号線と画
素電極間の寄生容量による表示品位の劣化を抑えること
ができる。さらに、ブラックマトリクスとスペーサとを
一体構造にすることも可能で、信号線等の引き回しが容
易になり、画素開口率が向上する。As described in detail above, according to the present invention, a negative photosensitive film is formed on a glass substrate, and light is irradiated from both sides of the substrate to make the black matrix and the spacer identical by photolithography. Since it is formed in the process, the manufacturing process can be simplified. In particular, when light is irradiated from the lower surface side of the glass substrate, a black matrix having a self-aligned structure can be formed in a portion where the coloring layer, the signal line layer, and the like are not formed. For this reason, since the pixel electrode can be arranged at a predetermined distance from the signal line, compared to a structure using the TFT array wiring as a black matrix, the signal line and the pixel electrode are obtained while obtaining substantially the same pixel aperture ratio. Deterioration of display quality due to parasitic capacitance between them can be suppressed. Further, the black matrix and the spacer can be formed as an integral structure, which facilitates the routing of signal lines and the like, and improves the pixel aperture ratio.
【図１】液晶表示装置の第１の実施形態の製造工程を示
す図。FIG. 1 is a view showing a manufacturing process of a first embodiment of a liquid crystal display device.
【図２】図１の変形例を示す製造工程図。FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a modification of FIG. 1;
【図３】図１の他の変形例を示す製造工程図。FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing another modification of FIG. 1;
【図４】TFT アレイ基板のレイアウト図。FIG. 4 is a layout diagram of a TFT array substrate.
【図５】液晶表示装置の第２の実施形態の製造工程を示
す図。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the second embodiment of the liquid crystal display device.
【図６】液晶表示装置の第３の実施形態の製造工程を示
す図。FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the third embodiment of the liquid crystal display device.
【図７】液晶表示装置の第４の実施形態の製造工程を示
す図。FIG. 7 is a view showing a manufacturing process of a fourth embodiment of the liquid crystal display device.
【図８】液晶表示装置の第５の実施形態の製造工程を示
す図。FIG. 8 is a view showing a manufacturing process of the fifth embodiment of the liquid crystal display device.
【図９】液晶表示装置の第６の実施形態の製造工程を示
す図。FIG. 9 is a view showing a manufacturing process of the sixth embodiment of the liquid crystal display device.
【図１０】液晶表示装置の第７の実施形態の製造工程を
示す図。FIG. 10 is a view showing a manufacturing process of the seventh embodiment of the liquid crystal display device.
【図１１】従来のブラックマトリクスの製造工程を示す
図。FIG. 11 is a view showing a conventional black matrix manufacturing process.
１ ガラス基板 ２ 画素ITO 膜 ３ 着色層 ４ ネガ型黒色レジスト ５ マスク ６ ブラックマトリクス ７ 柱状スペーサ ８ 信号線層 ９ 走査線層 １５ 画素ITO 膜 １６ シールド電極層 １７ 絶縁膜 １８ 層間絶縁膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Pixel ITO film 3 Colored layer 4 Negative black resist 5 Mask 6 Black matrix 7 Columnar spacer 8 Signal line layer 9 Scan line layer 15 Pixel ITO film 16 Shield electrode layer 17 Insulating film 18 Interlayer insulating film
Claims (7)
と、信号線層および走査線層が形成される第２の基板と
を、前記第１の基板と前記第２の基板との少なくとも一
方に形成された柱状スペーサを介して張り合わせて、両
基板間に液晶を注入して形成される液晶表示装置の製造
方法において、 前記第１の基板は、 透明絶縁基板の上面に、カラーフィルタ用の着色層を、
色ごとに分離して形成する工程と、 前記着色層の上面に、ブラックマトリクスおよび前記ス
ペーサの材料となるネガ型感光膜を形成する工程と、 前記ネガ型感光膜の上面側から光を照射して、フォトリ
ソグラフィにより前記着色層の形成されている部分の前
記ネガ型感光膜の一部を感光して前記スペーサを形成
し、かつ、前記透明絶縁基板の下面側から光を照射し
て、フォトリソグラフィにより前記着色層の形成されて
いない部分の前記ネガ型感光膜を感光し、自己整合構造
の前記ブラックマトリクスを形成する工程と、を経て形
成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。A first substrate on which a color filter is formed; and a second substrate on which a signal line layer and a scanning line layer are formed, wherein at least one of the first substrate and the second substrate is provided. In a method for manufacturing a liquid crystal display device formed by injecting a liquid crystal between both substrates by laminating through a columnar spacer formed on the substrate, the first substrate is provided on a top surface of a transparent insulating substrate for a color filter. Coloring layer,
Forming a negative photosensitive film to be a material of a black matrix and the spacer on the upper surface of the colored layer; and irradiating light from the upper surface side of the negative photosensitive film. Then, the spacer is formed by exposing a part of the negative photosensitive film in the portion where the colored layer is formed by photolithography, and irradiating light from the lower surface side of the transparent insulating substrate, Forming the black matrix having a self-aligned structure by exposing the negative photosensitive film in a portion where the colored layer is not formed by lithography, and forming the black matrix. .
成される前記信号線層または前記走査線層に対向する位
置に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶
表示装置の製造方法。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the columnar spacer is formed at a position facing the signal line layer or the scanning line layer formed on the second substrate. Manufacturing method.
線層および走査線層が形成される第２の基板とを、前記
第１の基板と前記第２の基板との少なくとも一方に形成
された柱状スペーサを介して張り合わせて、両基板間に
液晶を注入して形成される液晶表示装置の製造方法にお
いて、 前記第２の基板は、 透明絶縁基板の上面に、信号線層、走査線層および画素
電極層をそれぞれ分離して形成し、かつ、信号線層およ
び画素電極層を同層に形成する工程と、 カラーフィルタ用の着色層を色ごとに分離して形成する
工程と、 前記着色層の上面に、ブラックマトリクスおよび前記ス
ペーサの材料となるネガ型感光膜を形成する工程と、 前記ネガ型感光膜の上面側から光を照射して、フォトリ
ソグラフィにより前記ネガ型感光膜の一部を感光して前
記スペーサを形成し、かつ、前記透明絶縁基板の下面側
から光を照射して、フォトリソグラフィにより前記着色
層、前記信号線および前記走査線が形成されていない部
分のネガ型感光体膜を感光し、自己整合構造の前記ブラ
ックマトリクスを形成する工程と、を経て形成されるこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the first substrate on which the common electrode is formed and the second substrate on which the signal line layer and the scanning line layer are formed are at least one of the first substrate and the second substrate. In a method of manufacturing a liquid crystal display device formed by injecting a liquid crystal between both substrates and bonding them together via a columnar spacer formed on the substrate, the second substrate includes: a signal line layer on a top surface of a transparent insulating substrate; Forming a scanning line layer and a pixel electrode layer separately from each other, and forming a signal line layer and a pixel electrode layer on the same layer; and forming a colored layer for a color filter separately for each color. Forming a negative-type photosensitive film to be a material of a black matrix and the spacer on the upper surface of the colored layer; irradiating light from the upper surface side of the negative-type photosensitive film; and performing photolithography on the negative-type photosensitive film. Exposed part of The spacer is formed, and light is irradiated from the lower surface side of the transparent insulating substrate to expose the colored photosensitive layer by photolithography to a portion of the negative photosensitive film where the signal lines and the scanning lines are not formed. Forming the black matrix having a self-aligned structure.
線層および走査線層が形成される第２の基板とを、前記
第１の基板と前記第２の基板との少なくとも一方に形成
された柱状スペーサを介して張り合わせて、両基板間に
液晶を注入して形成される液晶表示装置の製造方法にお
いて、 前記第２の基板は、 透明絶縁基板の上面に、信号線層および走査線層をそれ
ぞれ分離して形成する工程と、 カラーフィルタ用の着色層を色ごとに分離して形成する
工程と、 前記着色層の上面に画素電極を形成する工程と、 前記画素電極の上面に、ブラックマトリクスおよび前記
スペーサの材料となるネガ型感光膜を形成する工程と、 前記ネガ型感光膜の上面側から光を照射して、フォトリ
ソグラフィにより前記ネガ型感光膜の一部を感光して前
記スペーサを形成し、かつ、前記透明絶縁基板の下面側
から光を照射して、フォトリソグラフィにより前記着色
層、前記信号線および前記走査線が形成されていない部
分のネガ型感光体膜を感光し、自己整合構造の前記ブラ
ックマトリクスを形成する工程と、を経て形成されるこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。4. A method according to claim 1, wherein the first substrate on which the common electrode is formed and the second substrate on which the signal line layer and the scanning line layer are formed are at least one of the first substrate and the second substrate. In a method for manufacturing a liquid crystal display device formed by injecting a liquid crystal between both substrates and pasting each other via a columnar spacer formed on the substrate, the second substrate includes a signal line layer and a signal line layer on an upper surface of a transparent insulating substrate. A step of separately forming a scanning line layer, a step of forming a color layer for a color filter separately for each color, a step of forming a pixel electrode on an upper surface of the color layer, and an upper surface of the pixel electrode A step of forming a negative photosensitive film to be a material of a black matrix and the spacer, and irradiating light from the upper surface side of the negative photosensitive film to expose a part of the negative photosensitive film by photolithography. The space Is formed, and is irradiated with light from the lower surface side of the transparent insulating substrate, and the colored layer, the signal lines and the scanning lines are not formed on the negative type photosensitive film by photolithography, Forming the black matrix having a self-aligned structure.
前記走査線層の形成箇所の真上付近に形成されることを
特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示装置の製
造方法。5. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3, wherein said columnar spacer is formed immediately above a position where said signal line layer or said scanning line layer is formed.
に、絶縁膜を介してシールド電極層を形成することを特
徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の液晶表示装置
の製造方法。6. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein a shield electrode layer is formed between said pixel electrode layer and said transparent insulating substrate via an insulating film. Production method.
スとを一体構造にしたことを特徴とする請求項３〜６の
いずれかに記載の液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein said columnar spacer and said black matrix are integrated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1133698A JPH11212075A (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Manufacture of liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1133698A JPH11212075A (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Manufacture of liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212075A true JPH11212075A (en) | 1999-08-06 |
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ID=11775199
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1133698A Pending JPH11212075A (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Manufacture of liquid crystal display device |
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| Country | Link |
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