JP2000029070A - Thin-film transistor array substrate and its production as well as liquid crystal display device - Google Patents
Thin-film transistor array substrate and its production as well as liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に用い
る薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法に関す
る。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a thin film transistor array substrate used for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型かつ軽量な
ディスプレイとして、ＯＡ用、ＡＶ用に限らずあらゆる
分野で使用されている。特に薄膜トランジスタを用いた
液晶表示装置は、階調表示に優れ、カラーディスプレイ
としてＣＲＴにせまる性能を実現している。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been used as thin and lightweight displays not only for OA and AV but also in various fields. In particular, a liquid crystal display device using a thin film transistor is excellent in gradation display and realizes a performance similar to that of a CRT as a color display.
【０００３】現在、薄膜トランジスタを用いた液晶表示
装置の分野では、消費電力の低減および表示品位の向上
のための手段として、開口率の向上と、表示画面の外光
反射抑制の技術の確立が急がれている。At present, in the field of liquid crystal display devices using thin film transistors, as a means for reducing power consumption and improving display quality, techniques for improving the aperture ratio and suppressing external light reflection on the display screen are rapidly established. Is peeling.
【０００４】開口率の向上のためには、バスライン線幅
の縮小、トランジスタ等の能動素子のサイズ縮小、自己
整合化、パターン合わせ精度の向上等が検討されてい
る。また、通常は対向基板に設けるブラックマトリクス
を、薄膜トランジスタに代表されるアクティブマトリク
ス基板側に移すことにより、対向基板とアクティブマト
リクス基板との組立精度（約５〜８μｍ程度）からアク
ティブマトリクス基板製造に用いる露光機のパターン合
わせ精度（約２〜３μｍ程度）へと合わせ精度を向上さ
せて、開口率の向上を図る試みがなされている。In order to improve the aperture ratio, reduction of the bus line line width, reduction of the size of active elements such as transistors, self-alignment, improvement of pattern matching accuracy, and the like have been studied. In addition, the black matrix usually provided on the opposite substrate is moved to the active matrix substrate side represented by a thin film transistor, so that the assembly can be used for the production of the active matrix substrate due to the assembly accuracy (about 5 to 8 μm) between the opposite substrate and the active matrix substrate. Attempts have been made to improve the patterning accuracy of an exposure machine (approximately 2-3 μm) to improve the aperture ratio.
【０００５】表示画面の外光反射抑制については、通常
はＣｒ等の反射性の高い金属材料で形成していたブラッ
クマトリクスを有機系樹脂により形成することで、反射
率の低減を図る試みがなされている。Regarding the suppression of external light reflection on a display screen, an attempt has been made to reduce the reflectance by forming an organic resin from a black matrix which is usually formed of a highly reflective metal material such as Cr. ing.
【０００６】このようにブラックマトリクスをアクティ
ブマトリクス基板側に有機系樹脂により形成したアクテ
ィブマトリクス基板は、一般にＢＭオンアレイと呼ばれ
る。例えば、「日経マイクロデバイス」誌１９９４年７
月号６０〜６２ページには、有機顔料を分散したネガ型
感光性樹脂を用いて、反射率を従来の半分程度に抑制
し、かつ開口率を約２０％向上させる方法が記載されて
いる。An active matrix substrate in which a black matrix is formed on the active matrix substrate side with an organic resin as described above is generally called a BM-on-array. For example, "Nikkei Micro Devices" magazine, July 1994
On pages 60 to 62 of the monthly publication, there is described a method of using a negative photosensitive resin in which an organic pigment is dispersed, suppressing the reflectance to about half of the conventional one and improving the aperture ratio by about 20%.
【０００７】上述のＢＭオンアレイと呼ばれる従来の薄
膜トランジスタアレイ基板の製造方法を、図６（Ａ）〜
（Ｄ）を参照しながら以下に説明する。A method of manufacturing the above-described conventional thin film transistor array substrate called a BM-on-array will be described with reference to FIGS.
This will be described below with reference to (D).
【０００８】すなわち、図６（Ａ）に示すように、ま
ず、完成した薄膜トランジスタアレイ基板１上の全面
に、有機顔料を分散したネガ型感光性樹脂２を塗布し、
フォトマスク３を介して紫外光４で露光する。その後、
図６（Ｂ）に示すように、露光後の基板１を、現像液槽
６に満たした現像液５中に浸漬して現像する。もしくは
現像液を基板１上に滴下することで現像を行う。現像が
終わったら、図６（Ｃ）に示すように、シャワーノズル
２１より流出するリンス液１９でリンスして現像液を除
去する。２２は、現像およびリンスによって樹脂が除去
された部分である。最後にポストベークを行い、図６
（Ｄ）に示すようにネガ型感光性樹脂パターン２３を得
てＢＭオンアレイが完成される。That is, as shown in FIG. 6A, first, a negative photosensitive resin 2 in which an organic pigment is dispersed is applied on the entire surface of the completed thin film transistor array substrate 1.
Exposure is performed with ultraviolet light 4 through a photomask 3. afterwards,
As shown in FIG. 6B, the exposed substrate 1 is immersed in a developing solution 5 filled in a developing solution tank 6 and developed. Alternatively, development is performed by dropping a developer onto the substrate 1. When the development is completed, as shown in FIG. 6C, the developer is removed by rinsing with the rinse liquid 19 flowing out from the shower nozzle 21. Reference numeral 22 denotes a portion where the resin has been removed by development and rinsing. Finally, post-bake is performed, and FIG.
As shown in (D), the negative photosensitive resin pattern 23 is obtained, and the BM-on-array is completed.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法でネガ型感光性樹脂を使用し遮光層を形成し
た薄膜トランジスタアレイ基板では、図６（Ｄ）に示す
ように、遮光層２３のエッジ部分２４が外向きのテーパ
ー状にパターン形成されることがある。このような形状
の遮光層のエッジ部分２４は、液晶表示装置としたとき
に液晶分子の非配向領域が発生し、それに伴うコントラ
ストの低下により、優れた表示品位が得られない。However, in a thin film transistor array substrate in which a light-shielding layer is formed by using a negative photosensitive resin by the above-described method, as shown in FIG. Portions 24 may be patterned in an outwardly tapered shape. In the edge portion 24 of the light-shielding layer having such a shape, a non-aligned region of liquid crystal molecules is generated when a liquid crystal display device is formed, and the resulting reduction in contrast does not provide excellent display quality.
【００１０】そこで本発明は、液晶表示装置の開口率を
向上させた上で、非配向領域を十分に抑制して、優れた
表示品位を実現することができる薄膜トランジスタアレ
イ基板及びその製造方法、更にこれを用いた液晶表示装
置を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a thin film transistor array substrate capable of realizing excellent display quality by improving the aperture ratio of a liquid crystal display device and sufficiently suppressing non-aligned regions, and a method of manufacturing the same. It is an object to provide a liquid crystal display device using the same.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために以下の構成とする。The present invention has the following configuration to achieve the above object.
【００１２】本発明にかかる薄膜トランジスタアレイ基
板は、透明基板上に画素電極および薄膜トランジスタを
マトリクス状に配置し、少なくとも前記薄膜トランジス
タを覆うように遮光層を選択的に形成した薄膜トランジ
スタアレイ基板であって、前記遮光層のエッジ部を垂直
状あるいは内向きのテーパー状に形成したことを特徴と
する。上記の構成によれば、薄膜トランジスタを覆うよ
うに選択的に形成された遮光層のエッジ部が垂直状ある
いは内向きのテーパー状に形成されているので、本発明
にかかる薄膜トランジスタアレイ基板を用いて液晶表示
装置を製造すれば、対向基板側に遮光層を設けたものよ
りも合わせ精度が向上し、開口率の向上を図ることがで
きるとともに、表示画面における非配向領域を十分に抑
制することができる。したがって、本発明によれば、高
開口率で表示品位の優れた液晶表示装置を実現できる。A thin film transistor array substrate according to the present invention is a thin film transistor array substrate in which pixel electrodes and thin film transistors are arranged in a matrix on a transparent substrate, and a light shielding layer is selectively formed so as to cover at least the thin film transistors. The edge portion of the light-shielding layer is formed in a vertical shape or an inward tapered shape. According to the above configuration, since the edge portion of the light shielding layer selectively formed so as to cover the thin film transistor is formed in a vertical or inward tapered shape, the liquid crystal is formed using the thin film transistor array substrate according to the present invention. When a display device is manufactured, alignment accuracy is improved as compared with the case where a light-shielding layer is provided on the counter substrate side, an aperture ratio can be improved, and a non-aligned region on a display screen can be sufficiently suppressed. . Therefore, according to the present invention, a liquid crystal display device having a high aperture ratio and excellent display quality can be realized.
【００１３】また、本発明にかかる薄膜トランジスタア
レイ基板の製造方法は、透明基板上に画素電極および薄
膜トランジスタをマトリクス状に配置し、少なくとも前
記薄膜トランジスタを覆うように遮光層を選択的に形成
して薄膜トランジスタアレイ基板を製造する方法であっ
て、前記遮光層を形成するためのネガ型感光性樹脂を基
板上に塗布し、前記ネガ型感光性樹脂を選択露光し、前
記選択露光したネガ型感光性樹脂を現像液で現像すると
ともに、現像の終点以降に前記現像液をリンス液に置換
する洗浄を行ってパターン現像を完結することを特徴と
する。上記の構成によれば、上記の効果を奏する本発明
の薄膜トランジスタアレイ基板を合理的に製造すること
ができる。Further, according to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention, a pixel electrode and a thin film transistor are arranged in a matrix on a transparent substrate, and a light shielding layer is selectively formed so as to cover at least the thin film transistor. A method of manufacturing a substrate, wherein a negative photosensitive resin for forming the light-shielding layer is applied on a substrate, the negative photosensitive resin is selectively exposed, and the selectively exposed negative photosensitive resin is removed. It is characterized in that the pattern development is completed by developing with a developing solution and washing after replacing the developing solution with a rinsing solution after the end point of the developing. According to the above configuration, it is possible to rationally manufacture the thin film transistor array substrate of the present invention having the above effects.
【００１４】上記の構成において、置換洗浄を、リンス
液を高圧で噴射することにより行うのが好ましい。かか
る好ましい構成によれば、遮光層のエッジ部分あるいは
開口部に残ったネガ型感光性樹脂の残さを確実に取り除
くことができる。[0014] In the above configuration, the replacement cleaning is preferably performed by injecting a rinsing liquid at a high pressure. According to such a preferable configuration, the residue of the negative photosensitive resin remaining at the edge portion or the opening of the light shielding layer can be surely removed.
【００１５】更に、本発明にかかる液晶表示装置は、薄
膜トランジスタアレイ基板と透明電極を形成した対向基
板との間に液晶を狭持した液晶表示装置であって、前記
薄膜トランジスタアレイ基板が、上記の本発明にかかる
薄膜トランジスタアレイ基板または、上記の本発明にか
かる薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法により得ら
れた基板であることを特徴とする。上記の構成によれ
ば、薄膜トランジスタを覆うように選択的に形成された
遮光層のエッジ部が垂直状あるいは内向きのテーパー状
に形成されているので、対向基板側に遮光層を設けたも
のよりも合わせ精度が向上し、開口率の向上を図ること
ができるとともに、表示画面における非配向領域を十分
に抑制することができる。したがって、本発明によれ
ば、高開口率で表示品位の優れた液晶表示装置を実現で
きる。Further, a liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a thin film transistor array substrate and an opposing substrate on which a transparent electrode is formed. A thin film transistor array substrate according to the present invention or a substrate obtained by the above-described method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention. According to the above configuration, the edge portion of the light shielding layer selectively formed so as to cover the thin film transistor is formed in a vertical or inward tapered shape, so that the light shielding layer is provided on the counter substrate side. In addition, the alignment accuracy can be improved, the aperture ratio can be improved, and the non-aligned region on the display screen can be sufficiently suppressed. Therefore, according to the present invention, a liquid crystal display device having a high aperture ratio and excellent display quality can be realized.
【００１６】ここで、本発明における「現像の終点」の
定義を、図３および図４を参照して説明する。Here, the definition of the "end point of development" in the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１７】図３は、線幅２３μｍのフォトマスクを使
用してパターン形成する場合に、露光した基板を現像液
中に浸漬させている時間すなわち現像時間と、形成され
たパターンの実際の線幅及びエッジ部の形状との関係の
一具体例を示す。図示したように、現像液中浸漬時間に
よって線幅と開口部のエッジ部の形状が変化する。そし
て、パターン形成終了後の線幅が２３μｍとなり、遮光
層のエッジ部分の形状が垂直状となる現像液中浸漬時間
は、４８秒である。本発明では、このようにパターン形
成終了後にフォトマスクのパターン線幅と同等のパター
ン線幅が得られ、かつ、図４（Ａ）に示すように遮光層
の開口部２５のエッジ部分２６の形状が垂直状となる現
像液中浸漬時間を「現像の終点」と定義する。FIG. 3 shows the time when the exposed substrate is immersed in a developing solution, that is, the developing time, and the actual line width of the formed pattern when a pattern is formed using a photomask having a line width of 23 μm. And a specific example of the relationship with the shape of the edge portion. As shown, the line width and the shape of the edge of the opening change depending on the immersion time in the developing solution. Then, the line width after the pattern formation is 23 μm, and the immersion time in the developer at which the edge portion of the light-shielding layer becomes vertical is 48 seconds. In the present invention, a pattern line width equal to the pattern line width of the photomask is obtained after the pattern formation is completed, and the shape of the edge portion 26 of the opening 25 of the light shielding layer as shown in FIG. Is defined as the "end point of development".
【００１８】現像の終点より早く現像液をリンス液に置
換すると、図４（Ｂ）に示すように、遮光層のエッジ部
分２６の形状が外向きのテーパー状となる。これは、図
６（Ｄ）に示した状況と同じである。When the developing solution is replaced with the rinsing solution earlier than the end point of the development, as shown in FIG. 4B, the shape of the edge portion 26 of the light shielding layer becomes outwardly tapered. This is the same as the situation shown in FIG.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】図１（Ａ）〜（Ｃ）および図２
（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に基づく薄膜トランジスタア
レイ基板およびその製造方法を説明するための、主要工
程ごとの概略断面図である。1 (A) to 1 (C) and FIG.
FIGS. 2A to 2C are schematic cross-sectional views of main steps for describing a thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same according to the present invention.
【００２０】まず、図１（Ａ）に示すように、ガラス基
板からなる基板１に薄膜トランジスタと画素電極をマト
リクス状に配置し、その上に、顔料およびカーボン粒子
を分散したネガ型着色感光性樹脂２を塗布する。具体的
には、例えば、東京応化社製のネガ型着色感光性樹脂
「ＢＫ−５３０Ｓ」を、約１．５μｍの厚みでスピナー
塗布する。そして、この樹脂２に対し、フォトマスク３
を介して紫外光４で露光する。First, as shown in FIG. 1A, a thin-film transistor and pixel electrodes are arranged in a matrix on a substrate 1 made of a glass substrate, and a negative-type colored photosensitive resin in which pigments and carbon particles are dispersed is placed thereon. 2 is applied. Specifically, for example, a negative-type colored photosensitive resin “BK-530S” manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. is spin-coated with a thickness of about 1.5 μm. Then, a photomask 3 is applied to the resin 2.
Is exposed to ultraviolet light 4 through
【００２１】その後、図１（Ｂ）に示すように、基板１
を現像液槽６に満たした現像液５中に浸漬する。もしく
は、現像液を基板１上に滴下してもよい。その後、現像
の終点あるいは、現像の終点以降に現像液をリンス液に
置換して、パターン現像を完結する。Thereafter, as shown in FIG.
Is immersed in the developer 5 filled in the developer tank 6. Alternatively, the developer may be dropped on the substrate 1. Thereafter, the developing solution is replaced with a rinsing solution at or after the end point of the development to complete the pattern development.
【００２２】この置換洗浄に際しては、図１（Ｃ）に示
すように、現像液５中から取り出した基板１上に高圧噴
射用ノズル２０よりリンス液７を高圧で噴射する。これ
により置換洗浄が行われ、同時に、開口部に残ったネガ
型着色感光性樹脂８が除去される。このとき、高圧で噴
射されるリンス液７が粒状で、その粒径を１０μｍ〜５
０μｍとすることにより、数十μｍ角の開口部内や、微
細な遮光層のエッジ部分のネガ型着色感光性樹脂８の残
さが除去されやすくなる。At the time of the replacement cleaning, as shown in FIG. 1C, the rinsing liquid 7 is jetted at a high pressure from the high-pressure jet nozzle 20 onto the substrate 1 taken out of the developing solution 5. Thus, replacement cleaning is performed, and at the same time, the negative-type colored photosensitive resin 8 remaining in the opening is removed. At this time, the rinsing liquid 7 injected at a high pressure is granular, and the particle diameter is 10 μm to 5 μm.
By setting the thickness to 0 μm, the residue of the negative-type colored photosensitive resin 8 in the openings of several tens of μm square or at the edges of the fine light-shielding layer is easily removed.
【００２３】また、噴射圧力は、３０kg/cm2〜１２０kg
/cm2とするのが好適である。こうすることにより、噴射
圧が弱くて高圧噴射による置換洗浄の効果が得られなか
ったり、あるいは、噴射圧力が強すぎてパターンの欠け
や剥離が発生したりすることを確実に防止することがで
きる。The injection pressure is 30 kg / cm 2 to 120 kg.
/ cm 2 is preferable. By doing so, it is possible to reliably prevent the effect of replacement cleaning by high pressure injection because the injection pressure is weak or that chipping or peeling of the pattern occurs due to too high injection pressure. .
【００２４】その後、ポストベークを行って樹脂を硬化
させ、図２（Ａ）に示すネガ型着色感光性樹脂パターン
９を得る。１０は、置換洗浄の後もなお開口部に残った
残さである。Thereafter, the resin is cured by post-baking to obtain a negative colored photosensitive resin pattern 9 shown in FIG. Numeral 10 is a residue remaining in the opening even after the replacement cleaning.
【００２５】その後、図２（Ｂ）に示すように、温度５
０℃、圧力０．６Ｔorr、ＲＦパワー４００Ｗの条件
で、２分〜５分程度、バレル型プラズマ装置で酸素プラ
ズマ処理２７を行い、ネガ型着色感光性樹脂パターン９
の置換洗浄で除去しきれなかった開口部表面の残さ１０
を除去する。Thereafter, as shown in FIG.
Oxygen plasma treatment 27 is performed in a barrel-type plasma apparatus for about 2 to 5 minutes under the conditions of 0 ° C., a pressure of 0.6 Torr, and an RF power of 400 W to obtain a negative colored photosensitive resin pattern 9.
Of the opening surface that could not be removed by the replacement cleaning
Is removed.
【００２６】これによって、図２（Ｃ）に示すネガ型着
色感光性樹脂パターン１１が得られる。As a result, a negative colored photosensitive resin pattern 11 shown in FIG. 2C is obtained.
【００２７】得られた薄膜トランジスタアレイ基板１６
は、図２（Ｃ）に示すように、遮光層のエッジ部分２８
が垂直状あるいは内向きのテーパー状に形成されたネガ
型着色感光性樹脂パターン１１を有することになる。こ
れは、前述のように現像の終点あるいは、現像の終点以
降に現像液をリンス液に置換して、パターン現像を完結
したことにもとづく。Obtained thin film transistor array substrate 16
Is the edge portion 28 of the light shielding layer as shown in FIG.
Has a negative colored photosensitive resin pattern 11 formed in a vertical or inward tapered shape. This is based on the fact that the pattern development is completed by replacing the developing solution with the rinsing liquid at the end point of the development or after the end point of the development as described above.
【００２８】そして、このようにして得られた薄膜トラ
ンジスタアレイ基板を用いて、後述の液晶表示装置を作
製すると、この液晶表示装置は、対向基板側に遮光層を
設けたものよりも合わせ精度が向上し、開口率の向上を
図ることができる。また、遮光層（ネガ型着色感光性樹
脂パターン１１）のエッジ部分２８を垂直状あるいは内
向きのテーパー状に形成したことにより、現像不足の状
態である外向きのテーパー状のパターンで発生してい
た、表示画面における非配向領域を十分に抑制すること
ができ、このため優れた表示品位の液晶表示装置を実現
できる。When a liquid crystal display device to be described later is manufactured using the thin film transistor array substrate thus obtained, the alignment accuracy of the liquid crystal display device is higher than that of the liquid crystal display device provided with a light shielding layer on the counter substrate side. Thus, the aperture ratio can be improved. Further, since the edge portion 28 of the light-shielding layer (negative-type colored photosensitive resin pattern 11) is formed in a vertical or inward tapered shape, the light is generated in an outwardly tapered pattern in a state of insufficient development. Further, a non-aligned region on the display screen can be sufficiently suppressed, and thus a liquid crystal display device having excellent display quality can be realized.
【００２９】なお、上記においては、東京応化社製のネ
ガ型着色感光性樹脂「ＢＫ−５３０Ｓ」を用いた例を説
明したが、他のネガ型着色感光性樹脂を用いてもよい。In the above description, an example was described in which a negative colored photosensitive resin "BK-530S" manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. was used. However, another negative colored photosensitive resin may be used.
【００３０】また、上記においては、ネガ型着色感光性
樹脂２を約１．５μｍの厚みで塗布した例を説明した
が、遮光層における可視光の透過率が１％以下であれば
コントラストを１００以上得ることができるので、可視
光の透過率として１％以下が得られる膜厚であれば、適
当な厚みでよい。In the above description, an example was described in which the negative colored photosensitive resin 2 was applied with a thickness of about 1.5 μm. If the transmittance of visible light in the light-shielding layer was 1% or less, the contrast was 100%. Since the thickness can be obtained as described above, an appropriate thickness may be used as long as the transmittance of visible light is 1% or less.
【００３１】また、上記においては、酸素プラズマ処理
の際に、温度５０℃、圧力０．６Ｔorr、ＲＦパワー４
００Ｗの条件で、２分〜５分程度とした例を説明した
が、これに限るものではなく、レジスト表面が数十〜数
百ｎｍエッチングされるように、温度、圧力、ＰＦパワ
ー、時間の各条件を適当に選択すればよい。In the above, the temperature is 50 ° C., the pressure is 0.6 Torr, the RF power is 4
Although an example of about 2 minutes to 5 minutes under the condition of 00 W has been described, the present invention is not limited to this, and the temperature, pressure, PF power, and time are set so that the resist surface is etched by several tens to several hundreds of nm. Each condition may be appropriately selected.
【００３２】図５は、本発明にもとづく液晶表示装置の
要部の概略断面を示す。この液晶表示装置は、ガラス基
板１２の外側に偏光板１３を有するとともに、その内側
に透明電極１４と配向膜１５とを形成した上部基板と、
上記のようにして基板１の上にネガ型着色感光性樹脂パ
ターン１１が形成された薄膜トランジスタアレイ基板１
６上に配向膜１５を形成した下部基板とを有する。そし
て、この液晶表示装置は、上部基板と下部基板とに形成
した配向膜１５に例えばラビング等で液晶分子の方向を
規定する処理を施し、次にこれら上部基板と下部基板と
を例えばエポキシ樹脂などのシール材１７で張り合わ
せ、その後、両基板間に液晶１８を封入することによっ
て組み立てられる。FIG. 5 shows a schematic cross section of a main part of a liquid crystal display device according to the present invention. This liquid crystal display device has an upper substrate having a polarizing plate 13 outside a glass substrate 12 and a transparent electrode 14 and an alignment film 15 formed inside the polarizing plate 13.
Thin film transistor array substrate 1 having negative colored photosensitive resin pattern 11 formed on substrate 1 as described above
And a lower substrate on which an alignment film 15 is formed. In this liquid crystal display device, the orientation film 15 formed on the upper substrate and the lower substrate is subjected to a process for defining the direction of liquid crystal molecules by, for example, rubbing, and then the upper substrate and the lower substrate are separated by, for example, epoxy resin. Then, a liquid crystal 18 is sealed between the two substrates.
【００３３】図５の液晶表示装置では、遮光層のエッジ
部分２８を垂直状あるいは内向きのテーパー状に形成し
たネガ型着色感光性樹脂パターン１１が形成されている
薄膜トランジスタアレイ基板１６を用いたことにより、
対向基板側に遮光層を設けたものよりも合わせ精度が向
上し、開口率を２０％向上させることができる。In the liquid crystal display device shown in FIG. 5, the thin film transistor array substrate 16 on which the negative colored photosensitive resin pattern 11 in which the edge portion 28 of the light shielding layer is formed in a vertical or inward tapered shape is used. By
The alignment accuracy is improved as compared with the case where the light shielding layer is provided on the counter substrate side, and the aperture ratio can be improved by 20%.
【００３４】さらに、この図５の液晶表示装置では、遮
光層（ネガ型着色感光性樹脂パターン１１）のエッジ部
分２８を垂直状あるいは内向きのテーパー状に形成した
ことにより、表示画面における非配向領域を十分に抑制
することができる。すなわち、遮光層のエッジ部分２８
の形状を本発明にもとづき垂直状とされた薄膜トランジ
スタアレイ基板と、本発明にもとづき内向きのテーパー
状とされた薄膜トランジスタアレイ基板と、比較のため
に外向きのテーパー状とされた薄膜トランジスタアレイ
基板とを準備し、これらの基板を用いて上記の形態で液
晶表示装置を作製し、コントラストの測定を行ったとこ
ろ、外向きのテーパー状とされた薄膜トランジスタアレ
イ基板を用いた液晶表示装置のコントラストは４０であ
った。これに対して、本発明にもとづきエッジ部を内向
きのテーパー状とされた薄膜トランジスタアレイ基板を
用いた液晶表示装置のコントラストは１００であった。
さらに、本発明にもとづきエッジ部を垂直状とされた薄
膜トランジスタアレイ基板を用いた液晶表示装置のコン
トラストは１５０であった。このように、本発明によれ
ば、表示画面における非配向領域を十分に抑制すること
ができるので、コントラストを向上させることができ
た。Further, in the liquid crystal display device shown in FIG. 5, the edge portion 28 of the light shielding layer (negative colored photosensitive resin pattern 11) is formed in a vertical or inward tapered shape, so that the non-alignment on the display screen is achieved. The area can be sufficiently suppressed. That is, the edge portion 28 of the light shielding layer
The shape of the thin-film transistor array substrate according to the present invention, the thin-film transistor array substrate and the thin-film transistor array substrate that is tapered inward according to the present invention, and the thin-film transistor array substrate that is tapered outward for comparison Were prepared using these substrates to form a liquid crystal display device in the above-described mode, and the contrast was measured. The contrast of the liquid crystal display device using the outwardly tapered thin film transistor array substrate was 40%. Met. On the other hand, the contrast of the liquid crystal display device using the thin film transistor array substrate in which the edge portion is tapered inward according to the present invention was 100.
Further, the contrast of the liquid crystal display device using the thin film transistor array substrate having the vertical edge portion according to the present invention was 150. As described above, according to the present invention, the non-aligned region on the display screen can be sufficiently suppressed, so that the contrast can be improved.
【００３５】したがって、本発明によれば、高開口率
で、コントラストの高い優れた表示品位の液晶表示装置
を実現可能となった。Therefore, according to the present invention, a liquid crystal display device having a high aperture ratio, high contrast, and excellent display quality can be realized.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エッジ部
分を垂直状あるいは内向きのテーパー状に形成した遮光
層を薄膜トランジスタを覆うように選択的に形成した薄
膜トランジスタアレイ基板としたため、これを用いた液
晶表示装置は、対向基板側に遮光層を設けたものよりも
合わせ精度が向上し、開口率の向上を図ることができる
とともに、表示画面における非配向領域を十分に抑制す
ることができる。したがって本発明によれば、高開口率
で表示品位の優れた液晶表示装置を実現でき、その実用
上の効果は大きい。As described above, according to the present invention, a light-shielding layer having an edge portion formed in a vertical or inward tapered shape is formed as a thin film transistor array substrate selectively formed so as to cover a thin film transistor. The liquid crystal display device used has improved alignment accuracy and an improved aperture ratio as compared with the case where a light-shielding layer is provided on the counter substrate side, and can sufficiently suppress non-aligned regions on the display screen. . Therefore, according to the present invention, a liquid crystal display device having a high aperture ratio and excellent display quality can be realized, and its practical effect is great.
【図１】 本発明に基づく薄膜トランジスタアレイ基板
の製造工程を説明するための概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a thin film transistor array substrate according to the present invention.
【図２】 図１に続く製造工程を説明するための概略断
面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing step following FIG. 1;
【図３】 露光した基板を現像液中に浸漬させている時
間と、形成された遮光層のパターンの線幅及びエッジ部
の形状との関係の一例を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between a time during which an exposed substrate is immersed in a developer, a line width of a pattern of a formed light shielding layer, and a shape of an edge portion.
【図４】 遮光層のエッジ部分の形状を示す概略断面図
であり、（Ａ）は現像の終点時に現像液をリンス液置換
することにより垂直状のエッジ部が得られた場合、
（Ｂ）は現像の終点より早く現像液をリンス液置換する
ことにより外向きのテーパー状のエッジ部が得られた場
合をそれぞれ示す。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the shape of an edge portion of a light-shielding layer. FIG. 4A shows a case where a vertical edge portion is obtained by replacing a developing solution with a rinsing liquid at the end of development.
(B) shows a case where an outward tapered edge portion is obtained by replacing the developing solution with a rinsing solution earlier than the end point of development.
【図５】 本発明に基づく液晶表示装置の要部の断面図
である。FIG. 5 is a sectional view of a main part of the liquid crystal display device according to the present invention.
【図６】 従来の薄膜トランジスタアレイ基板の製造工
程を説明するための概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a conventional thin film transistor array substrate.
１ ：ガラス基板 ２ ：ネガ型着色感光性樹脂 ３ ：フォトマスク ４ ：紫外光 ５ ：現像液 ６ ：現像液槽 ７ ：リンス液 ８ ：ネガ型着色感光性樹脂 ９ ：ネガ型着色感光性樹脂パターン １０ ：ネガ型着色感光性樹脂の残さ １１ ：ネガ型着色感光性樹脂パターン １２ ：ガラス基板 １３ ：偏光板 １４ ：透明電極 １５ ：配向膜 １６ ：薄膜トランジスタアレイ基板 １７ ：シール材 １８ ：液晶 １９ ：リンス液 ２０ ：高圧噴射用ノズル ２１ ：シャワーノズル ２２、２５：樹脂が除去された開口部 ２３ ：ネガ型着色感光性樹脂パターン ２４、２６、２８：遮光層のエッジ部分 ２７ ：紫外光 1: Glass substrate 2: Negative colored photosensitive resin 3: Photo mask 4: Ultraviolet light 5: Developing solution 6: Developing solution tank 7: Rinsing liquid 8: Negative colored photosensitive resin 9: Negative colored photosensitive resin pattern 10: Negative colored photosensitive resin residue 11: Negative colored photosensitive resin pattern 12: Glass substrate 13: Polarizing plate 14: Transparent electrode 15: Alignment film 16: Thin film transistor array substrate 17: Sealing material 18: Liquid crystal 19: Rinse Liquid 20: High-pressure jet nozzle 21: Shower nozzle 22, 25: Opening from which resin is removed 23: Negative-type colored photosensitive resin pattern 24, 26, 28: Edge portion of light-shielding layer 27: Ultraviolet light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 JA24 JB51 MA10 MA15 MA16 MA17 MA37 NA04 NA07 PA09 2H096 AA25 AA27 BA01 GA01 GA17 5F046 LA09 LA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H092 JA24 JB51 MA10 MA15 MA16 MA17 MA37 NA04 NA07 PA09 2H096 AA25 AA27 BA01 GA01 GA17 5F046 LA09 LA14
Claims (9)
ジスタをマトリクス状に配置し、少なくとも前記薄膜ト
ランジスタを覆うように遮光層を選択的に形成した薄膜
トランジスタアレイ基板であって、前記遮光層のエッジ
部を垂直状あるいは内向きのテーパー状に形成したこと
を特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板。1. A thin film transistor array substrate in which pixel electrodes and thin film transistors are arranged in a matrix on a transparent substrate, and a light shielding layer is selectively formed so as to cover at least the thin film transistors. A thin film transistor array substrate formed in a shape or an inward tapered shape.
である請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ基板。2. The thin film transistor array substrate according to claim 1, wherein the light shielding layer has a visible light transmittance of 1% or less.
性樹脂にて形成されている請求項１又は２に記載の薄膜
トランジスタアレイ基板。3. The thin film transistor array substrate according to claim 1, wherein the light shielding layer is formed of a negative photosensitive resin having a light shielding property.
ジスタをマトリクス状に配置し、少なくとも前記薄膜ト
ランジスタを覆うように遮光層を選択的に形成して薄膜
トランジスタアレイ基板を製造する方法であって、前記
遮光層を形成するためのネガ型感光性樹脂を基板上に塗
布し、前記ネガ型感光性樹脂を選択露光し、前記選択露
光したネガ型感光性樹脂を現像液で現像するとともに、
現像の終点以降に前記現像液をリンス液に置換する洗浄
を行ってパターン現像を完結することを特徴とする薄膜
トランジスタアレイ基板の製造方法。4. A method for manufacturing a thin film transistor array substrate, wherein a pixel electrode and a thin film transistor are arranged in a matrix on a transparent substrate, and a light shielding layer is selectively formed so as to cover at least the thin film transistor. Applying a negative photosensitive resin for forming on the substrate, selectively exposing the negative photosensitive resin, and developing the selectively exposed negative photosensitive resin with a developer,
A method for manufacturing a thin film transistor array substrate, comprising washing after replacing the developing solution with a rinsing solution after the end of development to complete pattern development.
ス液を使用して行う請求項４に記載の薄膜トランジスタ
アレイ基板の製造方法。5. The method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 4, wherein the cleaning is performed using a rinsing liquid sprayed in a pressurized state.
が１０μｍ〜５０μｍの粒状である請求項５に記載の薄
膜トランジスタアレイ基板の製造方法。6. The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 5, wherein the rinsing liquid sprayed in a pressurized state has a particle size of 10 μm to 50 μm.
m2の圧力で噴射する請求項５又は６に記載の薄膜トラン
ジスタアレイ基板の製造方法。7. The method according to claim 1, wherein the rinsing liquid is supplied in an amount of 30 kg / cm 2 to 120 kg / c.
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 5, wherein the injection is performed at a pressure of m 2 .
を形成した対向基板との間に液晶を狭持した液晶表示装
置であって、前記薄膜トランジスタアレイ基板が請求項
１〜３のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ基板
であることを特徴とする液晶表示装置。8. A thin-film transistor array according to claim 1, wherein a liquid crystal is sandwiched between a thin-film transistor array substrate and an opposing substrate on which a transparent electrode is formed. A liquid crystal display device, which is a substrate.
を形成した対向基板との間に液晶を狭持した液晶表示装
置であって、前記薄膜トランジスタアレイ基板が請求項
４〜７のいずれかに記載の方法で製造された薄膜トラン
ジスタアレイ基板であることを特徴とする液晶表示装
置。9. A liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a thin film transistor array substrate and a counter substrate on which a transparent electrode is formed, wherein the thin film transistor array substrate is formed by the method according to claim 4. A liquid crystal display device, which is a manufactured thin film transistor array substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19880898A JP2000029070A (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Thin-film transistor array substrate and its production as well as liquid crystal display device |
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|---|---|---|---|
| JP19880898A JP2000029070A (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Thin-film transistor array substrate and its production as well as liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000029070A true JP2000029070A (en) | 2000-01-28 |
Family
ID=16397263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19880898A Pending JP2000029070A (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Thin-film transistor array substrate and its production as well as liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000029070A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1293625C (en) * | 2001-11-21 | 2007-01-03 | 瀚宇彩晶股份有限公司 | Thin film transistor array substrate mfg. method and structure |
| WO2016181791A1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 富士フイルム株式会社 | Image developing device, image developing method, pattern forming device, and pattern forming method |
| WO2018216612A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | シャープ株式会社 | Apparatus for treating substrate |
-
1998
- 1998-07-14 JP JP19880898A patent/JP2000029070A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1293625C (en) * | 2001-11-21 | 2007-01-03 | 瀚宇彩晶股份有限公司 | Thin film transistor array substrate mfg. method and structure |
| WO2016181791A1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 富士フイルム株式会社 | Image developing device, image developing method, pattern forming device, and pattern forming method |
| WO2018216612A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | シャープ株式会社 | Apparatus for treating substrate |
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