JP2001117085A - カラー液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴＦＴ基板上にブラックマトリクス及びカラ
ーフィルタを設けるＣＦオンＴＦＴ構造が開示されてい
るが、従来のＴＦＴ／ＣＦ分離型液晶表示装置に比べ
て、対向電極ＩＴＯや画素電極ＩＴＯによる外光の反射
や、信号線や走査線の反射が大きく、表示品位が悪いと
いう問題点を解決することである。 【解決手段】 カラー液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ
基板上にブラックマトリクス及びカラーフィルタを設け
るＣＦオンＴＦＴ構造の液晶表示パネルにおいて、リタ
ーデーション（△ｎｄ）と光透過率との間に波長依存性
が存在することを利用して、ＣＦオンＴＦＴパネルのギ
ャップ（ｄ）及び液晶材の屈折率異方性（△ｄ）を選択
・制御することで、画素電極ＩＴＯによる外光の反射光
の波長を短波長シフトさせ、反射光を低減している。
ーフィルタを設けるＣＦオンＴＦＴ構造が開示されてい
るが、従来のＴＦＴ／ＣＦ分離型液晶表示装置に比べ
て、対向電極ＩＴＯや画素電極ＩＴＯによる外光の反射
や、信号線や走査線の反射が大きく、表示品位が悪いと
いう問題点を解決することである。 【解決手段】 カラー液晶表示パネルにおいて、ＴＦＴ
基板上にブラックマトリクス及びカラーフィルタを設け
るＣＦオンＴＦＴ構造の液晶表示パネルにおいて、リタ
ーデーション（△ｎｄ）と光透過率との間に波長依存性
が存在することを利用して、ＣＦオンＴＦＴパネルのギ
ャップ（ｄ）及び液晶材の屈折率異方性（△ｄ）を選択
・制御することで、画素電極ＩＴＯによる外光の反射光
の波長を短波長シフトさせ、反射光を低減している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示パ
ネル及びその製造方法、特にアモルファスシリコンを用
いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明
な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ（Th
in Film Transistor）基板上にブラックマトリクス及び
カラーフィルタを形成したカラー液晶表示パネル（以
下、「ＣＦオンＴＦＴパネル」という。）及びその製造
方法に関する。また、ＣＦオンＴＦＴパネルを用いたカ
ラー液晶表示パネルを用いた液晶表示装置に関する。
ネル及びその製造方法、特にアモルファスシリコンを用
いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明
な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ（Th
in Film Transistor）基板上にブラックマトリクス及び
カラーフィルタを形成したカラー液晶表示パネル（以
下、「ＣＦオンＴＦＴパネル」という。）及びその製造
方法に関する。また、ＣＦオンＴＦＴパネルを用いたカ
ラー液晶表示パネルを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラー液晶表示パネルの構成は、
図８に示されるように、ゲート電極２、ゲート絶縁膜
４、半導体層５、ソース電極６、ドレイン電極７からな
るＴＦＴ（Thin Film Transistor）などのスイッチング
素子、各電極２，６，７への配線層（図示せず）、１個
のＴＦＴに対応する各画素毎の画素電極１２、これらを
覆って形成されるパッシベーション膜８、配向膜１８
ａ、外部回路と接続するための端子３とを有する第一の
基板１と、ブラックマトリクス９、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ
（青）の各色カラーフィルタ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ、
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明共通電極１７、
配向膜１８ｂを有する第二の基板１６とを、両基板
（１，１６）間のギャップを所定距離に保つ球形のスペ
ーサ２０を間に挟み、基板周辺部に配設したシール材１
９を介してそれぞれの膜形成面を対向させて貼り合わせ
パネル組立を行い、シール焼成の後に、液晶材２１をパ
ネル内部に注入する。
図８に示されるように、ゲート電極２、ゲート絶縁膜
４、半導体層５、ソース電極６、ドレイン電極７からな
るＴＦＴ（Thin Film Transistor）などのスイッチング
素子、各電極２，６，７への配線層（図示せず）、１個
のＴＦＴに対応する各画素毎の画素電極１２、これらを
覆って形成されるパッシベーション膜８、配向膜１８
ａ、外部回路と接続するための端子３とを有する第一の
基板１と、ブラックマトリクス９、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ
（青）の各色カラーフィルタ１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ、
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明共通電極１７、
配向膜１８ｂを有する第二の基板１６とを、両基板
（１，１６）間のギャップを所定距離に保つ球形のスペ
ーサ２０を間に挟み、基板周辺部に配設したシール材１
９を介してそれぞれの膜形成面を対向させて貼り合わせ
パネル組立を行い、シール焼成の後に、液晶材２１をパ
ネル内部に注入する。
【０００３】液晶材２１の液晶注入方法としては、パネ
ルの所定の位置に２カ所の穴を設け、一方から液晶材２
１を注入するとともに、他方からパネル内の排気を行っ
て、液晶材を吸い込む２穴方式、１カ所の注入口を設け
た空パネルと液晶材を真空（１×１０-2〜１０-4Ｔｏｒ
ｒ）状態にし、注入口に液晶材２１を付着させ、その後
大気圧に徐々に戻し、液晶パネルの内外の圧力差を用い
て、液晶材２１をパネル内に注入する真空注入方式が知
られており、現在はもっぱら後者の方法が採られてい
る。
ルの所定の位置に２カ所の穴を設け、一方から液晶材２
１を注入するとともに、他方からパネル内の排気を行っ
て、液晶材を吸い込む２穴方式、１カ所の注入口を設け
た空パネルと液晶材を真空（１×１０-2〜１０-4Ｔｏｒ
ｒ）状態にし、注入口に液晶材２１を付着させ、その後
大気圧に徐々に戻し、液晶パネルの内外の圧力差を用い
て、液晶材２１をパネル内に注入する真空注入方式が知
られており、現在はもっぱら後者の方法が採られてい
る。
【０００４】つぎに、液晶注入後、注入口を封止し、両
基板の外側に偏光板２４ａ、２４ｂを貼り付け、第一の
基板１及び第二の基板１６を通してバックライトで照射
され得る液晶パネルが完成する。
基板の外側に偏光板２４ａ、２４ｂを貼り付け、第一の
基板１及び第二の基板１６を通してバックライトで照射
され得る液晶パネルが完成する。
【０００５】この液晶パネルでは、液晶パネルの高精細
化を図るためには、画素の高密度化を達成する必要があ
るが、従来のカラーフィルタ及びブラックマトリクスを
対向基板側に配した構成の液晶パネルでは、組立工程に
おける位置合わせに誤差を生じることから、あらかじめ
マージンを見込んで形成する必要があり、画素開口部の
面積（開口率）を最大限に確保することが困難であっ
た。
化を図るためには、画素の高密度化を達成する必要があ
るが、従来のカラーフィルタ及びブラックマトリクスを
対向基板側に配した構成の液晶パネルでは、組立工程に
おける位置合わせに誤差を生じることから、あらかじめ
マージンを見込んで形成する必要があり、画素開口部の
面積（開口率）を最大限に確保することが困難であっ
た。
【０００６】これに対して、ＴＦＴなどのスイッチング
素子の形成されるアクティブマトリクス基板側にカラー
フィルタ及びブラックマトリクスを形成する方法、いわ
ゆるカラーフィルター（ＣＦ）オンＴＦＴが、特開平８
−１２２８２４号公報及び特開平９−２９２６３３号公
報に提案されている。
素子の形成されるアクティブマトリクス基板側にカラー
フィルタ及びブラックマトリクスを形成する方法、いわ
ゆるカラーフィルター（ＣＦ）オンＴＦＴが、特開平８
−１２２８２４号公報及び特開平９−２９２６３３号公
報に提案されている。
【０００７】この両公報の場合、ＣＦオンＴＦＴ基板側
のカラーフィルタ及びブラックマトリクスを形成するた
めに、位置合わせマージンを考慮する必要がなく、製造
工程が簡略化できると同時に、画素開口率の拡大も達成
される。
のカラーフィルタ及びブラックマトリクスを形成するた
めに、位置合わせマージンを考慮する必要がなく、製造
工程が簡略化できると同時に、画素開口率の拡大も達成
される。
【０００８】ところが、ＣＦオンＴＦＴ構造のパネルに
おいては、外光による反射が従来の液晶表示パネルに比
べて大きく、外光の明るい場所では表示品位が悪いとい
う問題点を有していた。
おいては、外光による反射が従来の液晶表示パネルに比
べて大きく、外光の明るい場所では表示品位が悪いとい
う問題点を有していた。
【０００９】これを図７を用いて説明する。外光の反射
成分としては、配向膜の屈折率ｎ＝約１．６、ガラス基
板の屈折率ｎ＝約１．４にくらべて、ＩＴＯの屈折率ｎ
＝約２．０と大きいため、対向基板側ＩＴＯからの反射
や画素電極ＩＴＯからの反射が主である。
成分としては、配向膜の屈折率ｎ＝約１．６、ガラス基
板の屈折率ｎ＝約１．４にくらべて、ＩＴＯの屈折率ｎ
＝約２．０と大きいため、対向基板側ＩＴＯからの反射
や画素電極ＩＴＯからの反射が主である。
【００１０】また、走査線や信号線からの反射も顕著で
ある。図７（ａ）で示す通り、従来のＴＦＴ・ＣＦ分離
型液晶表示パネルにおいては、反射光がＲＧＢのカラー
フィルターを２回通過するため、反射光は十分に減衰す
るのに対して、図７（ｂ）に示す通り、ＣＦオンＴＦＴ
構造の液晶表示パネルでは反射光はカラーフィルターに
より減衰することがないので、反射光が従来品にくらべ
て大きい。
ある。図７（ａ）で示す通り、従来のＴＦＴ・ＣＦ分離
型液晶表示パネルにおいては、反射光がＲＧＢのカラー
フィルターを２回通過するため、反射光は十分に減衰す
るのに対して、図７（ｂ）に示す通り、ＣＦオンＴＦＴ
構造の液晶表示パネルでは反射光はカラーフィルターに
より減衰することがないので、反射光が従来品にくらべ
て大きい。
【００１１】特に、外光の明るい場所で、波長λ＝５５
０ｎｍ付近の緑の光が反射光として非常に気になるとい
う問題を有していた。
０ｎｍ付近の緑の光が反射光として非常に気になるとい
う問題を有していた。
【００１２】ところで、反射を抑制するには反射防止膜
を設けるのが一般的であり、特開平６−２１４２５２号
公報及び特開平１０−１５４８１７号公報では、反射型
の液晶ライトバルブの反射効率を高めるために、対向電
極ＩＴＯの上下に反射防止膜を設け、反射光を有効に取
り出す技術が開示されている。
を設けるのが一般的であり、特開平６−２１４２５２号
公報及び特開平１０−１５４８１７号公報では、反射型
の液晶ライトバルブの反射効率を高めるために、対向電
極ＩＴＯの上下に反射防止膜を設け、反射光を有効に取
り出す技術が開示されている。
【００１３】しかし、この場合は、反射防止膜が反射光
を有効に取り出すことに使われているために、反射防止
膜の屈折率や膜厚を正確に制御しないと、反射光すなわ
ち表示映像の場所の依存性が大きく、高品位の表示性能
を得られないことになる。そのため、反射防止膜として
無機物質をスパッタ法などで形成する必要があり、液晶
表示装置の製造工程が増える問題を有している。
を有効に取り出すことに使われているために、反射防止
膜の屈折率や膜厚を正確に制御しないと、反射光すなわ
ち表示映像の場所の依存性が大きく、高品位の表示性能
を得られないことになる。そのため、反射防止膜として
無機物質をスパッタ法などで形成する必要があり、液晶
表示装置の製造工程が増える問題を有している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図７
（ｂ）に示す通り、カラーフィルターをＴＦＴ基板側に
形成したＣＦオンＴＦＴ構造の液晶表示パネルでは、図
７（ａ）に示す従来のＴＦＴ・ＣＦ分離型液晶表示パネ
ルに比べて、対向基板側ＩＴＯや画素電極ＩＴＯによる
外光の反射や、信号線や走査線の反射が目立ち、高密度
構造の高画質化という時代の要請に対応するためには、
特に走査線や信号線の反射による画質劣化を防止しなけ
ればならない。
（ｂ）に示す通り、カラーフィルターをＴＦＴ基板側に
形成したＣＦオンＴＦＴ構造の液晶表示パネルでは、図
７（ａ）に示す従来のＴＦＴ・ＣＦ分離型液晶表示パネ
ルに比べて、対向基板側ＩＴＯや画素電極ＩＴＯによる
外光の反射や、信号線や走査線の反射が目立ち、高密度
構造の高画質化という時代の要請に対応するためには、
特に走査線や信号線の反射による画質劣化を防止しなけ
ればならない。
【００１５】さらに、それを防ぐために、ＩＴＯの上下
に反射防止膜を設けるには、スパッタ法などで所定の屈
折率・膜厚の無機物質を成膜する必要があり、液晶表示
パネルの製造工程が増えるという問題を有していた。
に反射防止膜を設けるには、スパッタ法などで所定の屈
折率・膜厚の無機物質を成膜する必要があり、液晶表示
パネルの製造工程が増えるという問題を有していた。
【００１６】本発明では、上述した問題点を解決するも
ので、その目的は外光による反射の少ない表示品位に優
れたＣＦオンＴＦＴ構造パネル、及びその製造方法を提
供することにある。
ので、その目的は外光による反射の少ない表示品位に優
れたＣＦオンＴＦＴ構造パネル、及びその製造方法を提
供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、画素電極の形
成される第一の基板側に、各画素のスイッチング素子で
ある薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタを覆って形成
されるパッシベーション膜、該パッシベーション膜上に
形成されるブラックマトリクス及びカラーフィルタ、該
ブラックマトリクス及びカラーフィルタを覆って形成さ
れるオーバーコート層を有し、前記第一の基板に対向し
て形成される透明共通電極を有する第二の基板と、前記
第一の基板とをシール材で貼り合わせて形成された空隙
内に液晶材料が注入されてなるカラー液晶表示パネルに
おいて、両基板間のパネルギャップと液晶材料の屈折率
異方性を最適化することを特徴とするカラー液晶表示パ
ネルに関するものである。
成される第一の基板側に、各画素のスイッチング素子で
ある薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタを覆って形成
されるパッシベーション膜、該パッシベーション膜上に
形成されるブラックマトリクス及びカラーフィルタ、該
ブラックマトリクス及びカラーフィルタを覆って形成さ
れるオーバーコート層を有し、前記第一の基板に対向し
て形成される透明共通電極を有する第二の基板と、前記
第一の基板とをシール材で貼り合わせて形成された空隙
内に液晶材料が注入されてなるカラー液晶表示パネルに
おいて、両基板間のパネルギャップと液晶材料の屈折率
異方性を最適化することを特徴とするカラー液晶表示パ
ネルに関するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明による実施形態について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。
図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】［第１の実施形態］（１）構成の説明 図１〜図６には、本発明に関するアモルファスシリコン
を用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された
透明な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ
基板上にブラックマトリクス及びカラーフィルターを形
成したパネル（ＣＦオンＴＦＴパネル）の第１の実施形
態を示す図である。
を用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された
透明な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ
基板上にブラックマトリクス及びカラーフィルターを形
成したパネル（ＣＦオンＴＦＴパネル）の第１の実施形
態を示す図である。
【００２０】図１はカラー液晶表示パネルのＴＦＴ基板
１上にブラックマトリクス９及びカラーフィルター１１
を形成したパネル（ＣＦオンＴＦＴパネル）の端部をも
示す断面図である。図２は本実施形態のＣＦオンＴＦＴ
構造を有する全体の平面図、図３及び図４はその画素部
の平面図である。また、図１は、図３のＰ−Ｐ’領域か
らパネル端部までの断面図となる。また、図５及び図６
には本実施形態の製造工程フローを示す。
１上にブラックマトリクス９及びカラーフィルター１１
を形成したパネル（ＣＦオンＴＦＴパネル）の端部をも
示す断面図である。図２は本実施形態のＣＦオンＴＦＴ
構造を有する全体の平面図、図３及び図４はその画素部
の平面図である。また、図１は、図３のＰ−Ｐ’領域か
らパネル端部までの断面図となる。また、図５及び図６
には本実施形態の製造工程フローを示す。
【００２１】図１において、第一の基板１上ゲート電極
２とゲート絶縁膜４と、ゲート絶縁膜４上に、ソース電
極６、ドレイン電極７とでスイッチング用ＴＦＴを形成
している。スイッチング用ＴＦＴ上にパッシベーション
膜８を形成したのち、ブラックマトリクス９を形成し、
ブラックマトリクス９を一部覆う形状で透明レジストの
ネガ型感光性カラーレジストであるカラーフィルター１
１Ｂ，１１Ｒを形成している。カラーフィルター１１
Ｂ，１１Ｒ及びブラックマトリクス９上にオーバーコー
ト層１５が形成されている。また、ＴＦＴのソース電極
６と接続される画素電極１２を接続するためのコンタク
トスルーホール１３を形成しており、画素電極１２を形
成した後、ポリイミド系配向材１８ａを形成してＣＦオ
ンＴＦＴ構造基板１が構成されている。一方、他方の第
二の基板１６は対向側透明共通電極１７を形成した後、
ポリイミド系配向材１８ｂを形成し、第一の基板と第二
の基板とを液晶パネルの周辺をシール材１９で液晶材２
１を封入し、両基板の間隔は球状のスペーサ２０で維持
して、液晶パネルを形成している。
２とゲート絶縁膜４と、ゲート絶縁膜４上に、ソース電
極６、ドレイン電極７とでスイッチング用ＴＦＴを形成
している。スイッチング用ＴＦＴ上にパッシベーション
膜８を形成したのち、ブラックマトリクス９を形成し、
ブラックマトリクス９を一部覆う形状で透明レジストの
ネガ型感光性カラーレジストであるカラーフィルター１
１Ｂ，１１Ｒを形成している。カラーフィルター１１
Ｂ，１１Ｒ及びブラックマトリクス９上にオーバーコー
ト層１５が形成されている。また、ＴＦＴのソース電極
６と接続される画素電極１２を接続するためのコンタク
トスルーホール１３を形成しており、画素電極１２を形
成した後、ポリイミド系配向材１８ａを形成してＣＦオ
ンＴＦＴ構造基板１が構成されている。一方、他方の第
二の基板１６は対向側透明共通電極１７を形成した後、
ポリイミド系配向材１８ｂを形成し、第一の基板と第二
の基板とを液晶パネルの周辺をシール材１９で液晶材２
１を封入し、両基板の間隔は球状のスペーサ２０で維持
して、液晶パネルを形成している。
【００２２】図２は、液晶パネルの視認側からみた平面
図であり、第一の基板１の周辺部には水平側の端子３Ｈ
と、垂直側の端子３Ｖと、第二の基板１６と、第一の基
板１と第二の基板１６とを接合するシール材１９と、液
晶注入口２２と、この液晶注入口２２を塞ぐＵＶ硬化型
アクリレート系樹脂などの封孔剤２３とを示している。
また、ブラックマトリクス９，及び周辺部のブラックマ
トリクス１０には、画素開口部１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ
を示しており、図１に示した断面図のブラックマトリク
ス９，１０の部位における平面図を擬似的に示してい
る。
図であり、第一の基板１の周辺部には水平側の端子３Ｈ
と、垂直側の端子３Ｖと、第二の基板１６と、第一の基
板１と第二の基板１６とを接合するシール材１９と、液
晶注入口２２と、この液晶注入口２２を塞ぐＵＶ硬化型
アクリレート系樹脂などの封孔剤２３とを示している。
また、ブラックマトリクス９，及び周辺部のブラックマ
トリクス１０には、画素開口部１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ
を示しており、図１に示した断面図のブラックマトリク
ス９，１０の部位における平面図を擬似的に示してい
る。
【００２３】図３は一つの画素の平面図であり、ゲート
電極２上の半導体層５と、ソース電極６と、ソース電極
６と接続される画素電極１２とを接続するスルーホール
１３とを示している。また、ドレイン電極７とゲート電
極２とはクロスしており、画素電極１２の殆どが表示領
域を示し、この画素電極１２の下側に一色のカラーフィ
ルターが形成されており、ブラックマトリクス９は半導
体層５の上部に形成されている。
電極２上の半導体層５と、ソース電極６と、ソース電極
６と接続される画素電極１２とを接続するスルーホール
１３とを示している。また、ドレイン電極７とゲート電
極２とはクロスしており、画素電極１２の殆どが表示領
域を示し、この画素電極１２の下側に一色のカラーフィ
ルターが形成されており、ブラックマトリクス９は半導
体層５の上部に形成されている。
【００２４】図４は、ブラックマトリクス９の形状を示
す１画素の平面図であり、画素電極１２用のスルーホー
ル１３と、半導体層５と、画素電極１２に対応するカラ
ーフィルター層１１とが示されている。
す１画素の平面図であり、画素電極１２用のスルーホー
ル１３と、半導体層５と、画素電極１２に対応するカラ
ーフィルター層１１とが示されている。
【００２５】上述した構成を有する液晶パネル中、表示
画面側からの入射光による反射光を抑えるには、液晶材
２１の屈折率と第一の基板と第二の基板間のギャップが
重要である。このことは、以下の説明で詳述する。
画面側からの入射光による反射光を抑えるには、液晶材
２１の屈折率と第一の基板と第二の基板間のギャップが
重要である。このことは、以下の説明で詳述する。
【００２６】（２）製造方法の説明 上述した構成の液晶パネルでは、表示画面側からの光の
入射による反射光は、用いる液晶材２１の屈折率異方性
（△ｎ）と、第一の基板と第二の基板間の距離（ｄ）が
重要であるが、以下、本実施形態の液晶パネルの製造方
法について、詳細に説明する。
入射による反射光は、用いる液晶材２１の屈折率異方性
（△ｎ）と、第一の基板と第二の基板間の距離（ｄ）が
重要であるが、以下、本実施形態の液晶パネルの製造方
法について、詳細に説明する。
【００２７】まず、図１及び図５において、板厚０．７
ｍｍあるいは１．１ｍｍの無アルカリガラスなどの透明
絶縁性材料からなる第一の基板１上にゲート電極２と、
ソース電極６と、ドレイン電極７とからなるＴＦＴを形
成する。ＴＦＴの形成は、まず第一の基板１上にアルミ
ニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）
等の金属からなる材料を１００〜４００ｎｍの膜厚に例
えばスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ法により
所望のゲート電極２、及び図２に示すＶ側端子３Ｖをパ
ターニングする。
ｍｍあるいは１．１ｍｍの無アルカリガラスなどの透明
絶縁性材料からなる第一の基板１上にゲート電極２と、
ソース電極６と、ドレイン電極７とからなるＴＦＴを形
成する。ＴＦＴの形成は、まず第一の基板１上にアルミ
ニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）
等の金属からなる材料を１００〜４００ｎｍの膜厚に例
えばスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ法により
所望のゲート電極２、及び図２に示すＶ側端子３Ｖをパ
ターニングする。
【００２８】図５（ａ）に示すように、ゲート電極２及
び第一の基板１上にゲート絶縁膜４として、シリコン窒
化膜ＳｉＮなどの積層膜を１００〜２００ｎｍ程度の膜
厚にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによ
り成膜する。次に、半導体層５としてアモルファスシリ
コンを膜厚約４００ｎｍに成膜し、所望の形状にパター
ニングする。
び第一の基板１上にゲート絶縁膜４として、シリコン窒
化膜ＳｉＮなどの積層膜を１００〜２００ｎｍ程度の膜
厚にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによ
り成膜する。次に、半導体層５としてアモルファスシリ
コンを膜厚約４００ｎｍに成膜し、所望の形状にパター
ニングする。
【００２９】次に、ソース電極６、ドレイン電極７及び
データ端子部である図２に示すＨ側端子３ＨとなるＡ
ｌ，Ｍｏ，Ｃｒ等の金属からなる材料を１００〜４００
ｎｍの膜厚に例えばスパッタ法で成膜し、フォトリソグ
ラフィ法により所望の電極形状にパターニングする。
データ端子部である図２に示すＨ側端子３ＨとなるＡ
ｌ，Ｍｏ，Ｃｒ等の金属からなる材料を１００〜４００
ｎｍの膜厚に例えばスパッタ法で成膜し、フォトリソグ
ラフィ法により所望の電極形状にパターニングする。
【００３０】さらに、これらを覆ってパッシベーション
膜８をシリコン窒化膜により１００〜２００ｎｍ程度の
膜厚に形成する。パッシベーション膜８としては、シリ
コン窒化膜などの無機材料のほか、エポキシ系樹脂、ア
クリル系樹脂などの透明な樹脂材料を使用することもで
きる。
膜８をシリコン窒化膜により１００〜２００ｎｍ程度の
膜厚に形成する。パッシベーション膜８としては、シリ
コン窒化膜などの無機材料のほか、エポキシ系樹脂、ア
クリル系樹脂などの透明な樹脂材料を使用することもで
きる。
【００３１】次に、図５（ｂ）に示すように、前記ＴＦ
Ｔ基板上に形成するブラックマトリクス９及びカラーフ
ィルタの構成及び製造方法について説明する。
Ｔ基板上に形成するブラックマトリクス９及びカラーフ
ィルタの構成及び製造方法について説明する。
【００３２】まず、ＴＦＴ基板上に半導体層５の遮光の
ためにブラックマトリクス９をパターニングする。ま
た、このときパネル周辺からの光漏れを防止するために
パネル周辺のゲート絶縁膜４上に額縁ブラックマトリク
ス１０も同時に形成する。ブラックマトリクス９，１０
は、遮光性のある顔料を分散させたネガ型感光性アクリ
ル系レジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプトマーＣＲ
シリーズ）やカーボン系レジスト材料などを塗布し、所
望の形状に露光・現像・焼成することで形成できる。こ
のとき、膜厚としては約１〜３μｍに形成する。ブラッ
クマトリクス９，１０に要求される特性としては、光学
濃度（ＯＤ値；Optical Density）が３以上であり、シ
ート抵抗値が１０10Ω／□以上であるものが望ましい。
ためにブラックマトリクス９をパターニングする。ま
た、このときパネル周辺からの光漏れを防止するために
パネル周辺のゲート絶縁膜４上に額縁ブラックマトリク
ス１０も同時に形成する。ブラックマトリクス９，１０
は、遮光性のある顔料を分散させたネガ型感光性アクリ
ル系レジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプトマーＣＲ
シリーズ）やカーボン系レジスト材料などを塗布し、所
望の形状に露光・現像・焼成することで形成できる。こ
のとき、膜厚としては約１〜３μｍに形成する。ブラッ
クマトリクス９，１０に要求される特性としては、光学
濃度（ＯＤ値；Optical Density）が３以上であり、シ
ート抵抗値が１０10Ω／□以上であるものが望ましい。
【００３３】また、ブラックマトリクス９，１０を塗布
する場合、スピン塗布回転数は使用するレジストの粘度
により異なるが、ここではレジスト粘度５〜１０ｃＰの
ものを使用し、回転数は５００〜１５００ｒｐｍで約１
０秒間行うことで、膜厚１〜３μｍを得ることができ
た。
する場合、スピン塗布回転数は使用するレジストの粘度
により異なるが、ここではレジスト粘度５〜１０ｃＰの
ものを使用し、回転数は５００〜１５００ｒｐｍで約１
０秒間行うことで、膜厚１〜３μｍを得ることができ
た。
【００３４】このレジストを塗布後、レジストに含まれ
る溶剤を除去するために、ホットプレート上で９０℃×
２分のプリベーク処理を実施した。露光はｇｈｉ混合線
（紫外線）を使用し、その露光量は３００〜５００ｍＪ
／ｃｍ2とした。
る溶剤を除去するために、ホットプレート上で９０℃×
２分のプリベーク処理を実施した。露光はｇｈｉ混合線
（紫外線）を使用し、その露光量は３００〜５００ｍＪ
／ｃｍ2とした。
【００３５】露光した後、界面活性剤を含んだ０．４ｗ
ｔ％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド）現像液で現像処理を行い、所望の形状にパタ
ーニングした。現像液は常温のまま使用し、現像時間は
６０〜１２０秒の間でスピン現像方法により行った。
ｔ％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド）現像液で現像処理を行い、所望の形状にパタ
ーニングした。現像液は常温のまま使用し、現像時間は
６０〜１２０秒の間でスピン現像方法により行った。
【００３６】次に、クリーンオーブンで２２０℃×６０
分焼成を行い、ブラックマトリクス９，１０を硬化させ
た。なお、塗布方法としては前記のスピン塗布方式に限
定されるものではなく、スリット＆スピン法、バーコー
ト法あるいはオフセット印刷法等の種々の塗布方法を使
用することもできる。
分焼成を行い、ブラックマトリクス９，１０を硬化させ
た。なお、塗布方法としては前記のスピン塗布方式に限
定されるものではなく、スリット＆スピン法、バーコー
ト法あるいはオフセット印刷法等の種々の塗布方法を使
用することもできる。
【００３７】また、ブラックマトリクス９，１０を塗布
する前処理として、前記ＴＦＴ基板にＵＶ／Ｏ３洗浄を
行うこともできる。これにより基板表面の有機物が分解
され、かつブラックマトリクス９，１０の密着性がさら
に向上することは言うまでもない。また、スルーホール
１３用にパターニングしてカラーフィルター１１Ｒの一
部にホールを設けておく。
する前処理として、前記ＴＦＴ基板にＵＶ／Ｏ３洗浄を
行うこともできる。これにより基板表面の有機物が分解
され、かつブラックマトリクス９，１０の密着性がさら
に向上することは言うまでもない。また、スルーホール
１３用にパターニングしてカラーフィルター１１Ｒの一
部にホールを設けておく。
【００３８】次に、図５（ｃ）に示すように、各画素毎
にカラーフィルタ１１のＲ，Ｇ，Ｂを形成する。例え
ば、赤色（Ｒ）顔料をアクリル系樹脂に分散させたネガ
型感光性カラーレジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプ
トマーＣＲシリーズ）を、前記ブラックマトリクス９，
１０と同様にスピンコート法で基板上に塗布する。膜厚
は約１．０〜１．５μｍ程度になるようにスピン回転数
を調整する。
にカラーフィルタ１１のＲ，Ｇ，Ｂを形成する。例え
ば、赤色（Ｒ）顔料をアクリル系樹脂に分散させたネガ
型感光性カラーレジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプ
トマーＣＲシリーズ）を、前記ブラックマトリクス９，
１０と同様にスピンコート法で基板上に塗布する。膜厚
は約１．０〜１．５μｍ程度になるようにスピン回転数
を調整する。
【００３９】次に、プリベーク、露光を行った後、現像
処理を行い所望の画素部に赤色カラーフィルタ１１Ｒを
形成する。その際、後の工程でソース電極６と画素電極
１２を接続するためのコンタクトスルーホール１３を形
成する領域には、開口を形成しておく。この開口の大き
さは、少なくともコンタクトスルーホール１３が含まれ
る程度の大きさである。
処理を行い所望の画素部に赤色カラーフィルタ１１Ｒを
形成する。その際、後の工程でソース電極６と画素電極
１２を接続するためのコンタクトスルーホール１３を形
成する領域には、開口を形成しておく。この開口の大き
さは、少なくともコンタクトスルーホール１３が含まれ
る程度の大きさである。
【００４０】次に、焼成を行い赤色カラーフィルタ１１
Ｒを硬化させる。同様に緑色（Ｇ）カラーフィルタ１１
Ｇ及び青色（Ｂ）カラーフィルタ１１Ｂを形成する。各
色カラーフィルタ１１は順次ブラックマトリクス９，１
０に隣接して形成すれば良く、形成順序は特に限定され
るものではない。さらに各色カラーフィルタとブラック
マトリクスの形成順序も特に限定されるものではない。
Ｒを硬化させる。同様に緑色（Ｇ）カラーフィルタ１１
Ｇ及び青色（Ｂ）カラーフィルタ１１Ｂを形成する。各
色カラーフィルタ１１は順次ブラックマトリクス９，１
０に隣接して形成すれば良く、形成順序は特に限定され
るものではない。さらに各色カラーフィルタとブラック
マトリクスの形成順序も特に限定されるものではない。
【００４１】なお、図２の全体図では、各色に対応する
画素開口部を１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂとして示してい
る。
画素開口部を１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂとして示してい
る。
【００４２】次に、図６（ｄ）に示すように、ブラック
マトリクス９，１０及び各色カラーフィルタ１１Ｒ，１
１Ｇ，１１Ｂの平坦化のために、例えばノボラック系の
ポジ型感光性レジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプト
マーＰＣシリーズ）を塗布し、露光・現像によりコンタ
クトスルーホール１３の部分に開口を有するパターン状
に形成し、さらに２２０℃×６０分焼成を行い、硬化さ
せることでオーバーコート層１５を形成する。オーバー
コート層１５は、カラーフィルター１１上の厚さと、周
辺部のブラックマトリクス１０上の厚さとはほぼ同一厚
さで、パターン的に区分けする工程を省いている。
マトリクス９，１０及び各色カラーフィルタ１１Ｒ，１
１Ｇ，１１Ｂの平坦化のために、例えばノボラック系の
ポジ型感光性レジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプト
マーＰＣシリーズ）を塗布し、露光・現像によりコンタ
クトスルーホール１３の部分に開口を有するパターン状
に形成し、さらに２２０℃×６０分焼成を行い、硬化さ
せることでオーバーコート層１５を形成する。オーバー
コート層１５は、カラーフィルター１１上の厚さと、周
辺部のブラックマトリクス１０上の厚さとはほぼ同一厚
さで、パターン的に区分けする工程を省いている。
【００４３】次に、図６（ｅ）に示すように、オーバー
コート層１５、コンタクトスルーホール１３から露出し
たソース電極６上にスパッタ法でＩＴＯ等の透明導電膜
を成膜し、パターニングして画素電極１２を形成する。
このとき透明導電膜の膜厚は厚いほど、良好なカバレッ
ジが得られ、ソース電極６との電気的な接続が安定する
が、透明導電膜に用いるＩＴＯ膜の加工性を考慮する
と、６０〜１２０ｎｍ程度の膜厚が適当である。このよ
うにして、ＴＦＴ基板上にブラックマトリクス９及びカ
ラーフィルタ１１の要素を付加させた、いわゆるＣＦオ
ンＴＦＴ基板を作製した。
コート層１５、コンタクトスルーホール１３から露出し
たソース電極６上にスパッタ法でＩＴＯ等の透明導電膜
を成膜し、パターニングして画素電極１２を形成する。
このとき透明導電膜の膜厚は厚いほど、良好なカバレッ
ジが得られ、ソース電極６との電気的な接続が安定する
が、透明導電膜に用いるＩＴＯ膜の加工性を考慮する
と、６０〜１２０ｎｍ程度の膜厚が適当である。このよ
うにして、ＴＦＴ基板上にブラックマトリクス９及びカ
ラーフィルタ１１の要素を付加させた、いわゆるＣＦオ
ンＴＦＴ基板を作製した。
【００４４】次に、対向側基板１６の構成及び製造方法
について説明する。対向側基板１６は、板厚０．７ｍｍ
もしくは１．１ｍｍの無アルカリガラスなどの透明絶縁
性材料からなる第二の基板１６上に、ＩＴＯからなる対
向側透明共通電極１７を、例えば８０〜１５０ｎｍの厚
みにスパッタ法などにより形成したものである。
について説明する。対向側基板１６は、板厚０．７ｍｍ
もしくは１．１ｍｍの無アルカリガラスなどの透明絶縁
性材料からなる第二の基板１６上に、ＩＴＯからなる対
向側透明共通電極１７を、例えば８０〜１５０ｎｍの厚
みにスパッタ法などにより形成したものである。
【００４５】次に、上述の説明のようにして作製したＣ
ＦオンＴＦＴ基板と、対向側基板１６を貼り合わせて作
製するＣＦオンＴＦＴパネルの構成及び製造方法を述べ
る。
ＦオンＴＦＴ基板と、対向側基板１６を貼り合わせて作
製するＣＦオンＴＦＴパネルの構成及び製造方法を述べ
る。
【００４６】図６（ｇ）に示すように、ＣＦオンＴＦＴ
基板１の表示部全面に、ポリイミド系配向材１８（例え
ば、日産化学（株）製サンエバーシリーズ、あるいはＪ
ＳＲ（株）製オプトマーＡＬシリーズ）をスピンコート
法あるいはオフセット印刷法などにより膜厚４０〜７０
ｎｍになるように塗布し、２２０℃×６０分の温度条件
で焼成する。
基板１の表示部全面に、ポリイミド系配向材１８（例え
ば、日産化学（株）製サンエバーシリーズ、あるいはＪ
ＳＲ（株）製オプトマーＡＬシリーズ）をスピンコート
法あるいはオフセット印刷法などにより膜厚４０〜７０
ｎｍになるように塗布し、２２０℃×６０分の温度条件
で焼成する。
【００４７】次に、所望のプレチルト角を得るために形
成した配向膜１８ａの表面層を一定方向にラビング処理
を施す。ラビング処理はビスコースレーヨン等の導電性
合成繊維を巻き付けたラビングロールを配向膜１８ａに
接触させ、押し込み量、ロール回転速度、ロール回転方
向及び角度を調整して行えばよい。
成した配向膜１８ａの表面層を一定方向にラビング処理
を施す。ラビング処理はビスコースレーヨン等の導電性
合成繊維を巻き付けたラビングロールを配向膜１８ａに
接触させ、押し込み量、ロール回転速度、ロール回転方
向及び角度を調整して行えばよい。
【００４８】次に、図６（ｇ）に示すように、基板周辺
部にシール材１９をスクリーン印刷法やディスペンサー
塗布法等により形成する。
部にシール材１９をスクリーン印刷法やディスペンサー
塗布法等により形成する。
【００４９】シール材１９としては、例えば、エポキシ
系樹脂接着剤（例えば、三井化学（株）製ストラクトボ
ンドシリーズ）等が使用できる。シール材１９の幅は特
に規定されないが、対向側基板１６との貼り合わせ強度
が十分であり、注入する液晶の漏れが発生しないように
すれば良く、ここでは、できあがりで１．５ｍｍ程度の
幅になるようにした。また、シール材１９中には、５〜
７μｍの棒状ガラスファイバーで、マイクロロッドと呼
ばれる周辺スペーサ（図示せず）を分散させておく。
系樹脂接着剤（例えば、三井化学（株）製ストラクトボ
ンドシリーズ）等が使用できる。シール材１９の幅は特
に規定されないが、対向側基板１６との貼り合わせ強度
が十分であり、注入する液晶の漏れが発生しないように
すれば良く、ここでは、できあがりで１．５ｍｍ程度の
幅になるようにした。また、シール材１９中には、５〜
７μｍの棒状ガラスファイバーで、マイクロロッドと呼
ばれる周辺スペーサ（図示せず）を分散させておく。
【００５０】次に、図１６（ｇ）に示すように、シール
材１９の４隅に銀粉末を含むエポキシ系樹脂からなるト
ランスファ（図示せず）をディスペンスし、別途形成し
ておいた対向側基板１６と貼り合わせ、シール材１９を
硬化させるために熱処理を行う。対向側基板１６には、
前記同様に配向膜１８ｂを形成し、ラビング処理も施さ
れている。ＣＦオンＴＦＴ基板１と対向側基板１６の貼
り合わせに際しては、所定の基板間ギャップが得られる
ように、対向側基板１６上に面内スペーサ２０を散布し
ておく。
材１９の４隅に銀粉末を含むエポキシ系樹脂からなるト
ランスファ（図示せず）をディスペンスし、別途形成し
ておいた対向側基板１６と貼り合わせ、シール材１９を
硬化させるために熱処理を行う。対向側基板１６には、
前記同様に配向膜１８ｂを形成し、ラビング処理も施さ
れている。ＣＦオンＴＦＴ基板１と対向側基板１６の貼
り合わせに際しては、所定の基板間ギャップが得られる
ように、対向側基板１６上に面内スペーサ２０を散布し
ておく。
【００５１】この面内スペーサ２０としては、ジビニル
ベンゼン系架橋重合体からなるいわゆる球状ミクロパー
ルを用いた。
ベンゼン系架橋重合体からなるいわゆる球状ミクロパー
ルを用いた。
【００５２】ここで、両基板１，１６間のギャップ（パ
ネルギャップ）としては、リターデーション（△ｎｄ；
Retardation）と、光透過率等の光学特性との関係か
ら、△ｎｄ＝０．４２付近を採用している。つまり、用
いる液晶材の屈折率異方性（△ｎ）が約０．０７６であ
れば、パネルギャップ（ｄ）は（△ｎｄ／△ｎ＝）約
５．５μｍが最適ということになる。
ネルギャップ）としては、リターデーション（△ｎｄ；
Retardation）と、光透過率等の光学特性との関係か
ら、△ｎｄ＝０．４２付近を採用している。つまり、用
いる液晶材の屈折率異方性（△ｎ）が約０．０７６であ
れば、パネルギャップ（ｄ）は（△ｎｄ／△ｎ＝）約
５．５μｍが最適ということになる。
【００５３】しかしながら、リターデーション（△ｎｄ
＝△ｎ×ｄ）と光透過率との間には明らかな波長依存性
が存在する。さらに、特開平１１−１４２８７７号公報
に示されているように、人が知覚する各色の色合いや、
光強度（視覚特性）も光の波長に依存する。例えば、青
色よりも緑色の透過光あるいは反射光の方がより目立
つ。
＝△ｎ×ｄ）と光透過率との間には明らかな波長依存性
が存在する。さらに、特開平１１−１４２８７７号公報
に示されているように、人が知覚する各色の色合いや、
光強度（視覚特性）も光の波長に依存する。例えば、青
色よりも緑色の透過光あるいは反射光の方がより目立
つ。
【００５４】そこで、画素電極ＩＴＯ１２による外光の
反射がより顕著に現れるＣＦオンＴＦＴ構造パネルの場
合、反射光の波長をより短波長側にシフトさせ、人の知
覚で認識しにくくさせることで、反射光の抑制手法とし
ている。
反射がより顕著に現れるＣＦオンＴＦＴ構造パネルの場
合、反射光の波長をより短波長側にシフトさせ、人の知
覚で認識しにくくさせることで、反射光の抑制手法とし
ている。
【００５５】本実施形態では、リターデーション（△ｎ
ｄ）を０．２〜０．４の間で設定している。具体的に
は、△ｎ＝０．０７６を示す液晶材を使用する場合、リ
ターデーション（△ｎｄ）を約０．３、つまりパネルギ
ャップを約４．０μｍとした。
ｄ）を０．２〜０．４の間で設定している。具体的に
は、△ｎ＝０．０７６を示す液晶材を使用する場合、リ
ターデーション（△ｎｄ）を約０．３、つまりパネルギ
ャップを約４．０μｍとした。
【００５６】次に、所望のパネルサイズに両基板の切断
をおこなう。このとき、対向側基板１６では、図２の全
体図に示すように、水平側のＨ側端子３Ｈ、垂直側のＶ
側端子３Ｖとが露出するように、第一の基板１より小さ
く切断するが、切断ラインにＩＴＯからなる透明共通電
極１７が形成されていると、第一の基板１に形成された
端子３Ｈ，３Ｖに、ＩＴＯの切断屑が付着し、端子間シ
ョートの原因となり好ましくない。
をおこなう。このとき、対向側基板１６では、図２の全
体図に示すように、水平側のＨ側端子３Ｈ、垂直側のＶ
側端子３Ｖとが露出するように、第一の基板１より小さ
く切断するが、切断ラインにＩＴＯからなる透明共通電
極１７が形成されていると、第一の基板１に形成された
端子３Ｈ，３Ｖに、ＩＴＯの切断屑が付着し、端子間シ
ョートの原因となり好ましくない。
【００５７】そこで、切断ラインに透明共通電極１７が
かからないように、あらかじめパターニングしておくこ
とが望ましい。このようして、完成した液晶パネルに液
晶材２１を注入する。液晶の注入は、所望の真空度を達
成できる真空容器内に液晶パネルをおき、パネル内部の
空気を排気し、図２の全体図に示すように、シール材１
９の配設されていない注入口２２に液晶材料を密着接触
させ、徐々に大気圧に戻す真空注入方式により行う。
かからないように、あらかじめパターニングしておくこ
とが望ましい。このようして、完成した液晶パネルに液
晶材２１を注入する。液晶の注入は、所望の真空度を達
成できる真空容器内に液晶パネルをおき、パネル内部の
空気を排気し、図２の全体図に示すように、シール材１
９の配設されていない注入口２２に液晶材料を密着接触
させ、徐々に大気圧に戻す真空注入方式により行う。
【００５８】ここでは、液晶材料としてフッ素系化合
物、例えばチッソ石油化学（株）製リクソンシリーズな
どを用いて、１×１０-4Ｔｏｒｒ程度の真空度から徐々
に窒素ガスを導入しながら大気圧に戻して実施した。液
晶注入後、ＵＶ硬化型アクリレート系樹脂などの封孔剤
２３をもちいて、注入口２２を塞ぐ。
物、例えばチッソ石油化学（株）製リクソンシリーズな
どを用いて、１×１０-4Ｔｏｒｒ程度の真空度から徐々
に窒素ガスを導入しながら大気圧に戻して実施した。液
晶注入後、ＵＶ硬化型アクリレート系樹脂などの封孔剤
２３をもちいて、注入口２２を塞ぐ。
【００５９】最後に両基板１，１６の外側に偏光板２４
ａ，２４ｂを貼り付けて、図１に示すＣＦオンＴＦＴパ
ネルが完成する。偏光板２４ａ，２４ｂとしては、ヨウ
素系偏光フィルム（例えば、日東電工（株）製ＮＰＦシ
リーズなど）が使用できる。
ａ，２４ｂを貼り付けて、図１に示すＣＦオンＴＦＴパ
ネルが完成する。偏光板２４ａ，２４ｂとしては、ヨウ
素系偏光フィルム（例えば、日東電工（株）製ＮＰＦシ
リーズなど）が使用できる。
【００６０】本実施形態の特徴としては、リターデーシ
ョン（△ｎｄ）と光透過率との間に波長依存性が存在す
ることを利用して、ＣＦオンＴＦＴパネルのギャップ
（ｄ）及び液晶材の屈折率異方性（△ｎ）を制御するこ
とで、画素電極ＩＴＯ１２による外光の反射を低減した
ことにある。これにより反射防止膜を設けることなく、
反射の少ないＣＦオンＴＦＴ構造を用いた液晶表示装置
がえられた。
ョン（△ｎｄ）と光透過率との間に波長依存性が存在す
ることを利用して、ＣＦオンＴＦＴパネルのギャップ
（ｄ）及び液晶材の屈折率異方性（△ｎ）を制御するこ
とで、画素電極ＩＴＯ１２による外光の反射を低減した
ことにある。これにより反射防止膜を設けることなく、
反射の少ないＣＦオンＴＦＴ構造を用いた液晶表示装置
がえられた。
【００６１】ここで、リターデーション（△ｎｄ）は液
晶材の屈折率異方性（△ｎ）とＣＦオンＴＦＴパネルの
ギャップ（ｄ）との乗算値で表すが、液晶材の屈折率ｎ
は通常１．６程度であり、その屈折率異方性（△ｎ）は
上述したように△ｎ＝０．０７６を代表値として示して
いるが、△ｎはフッ素系化合物の液晶材料として、０．
０７６の値を示したが、△ｎが０．１という大きい値の
場合にはギャップｄは小さくてよく、△ｎが０．０５と
小さい場合には、ギャップｄを大きくすることで、リタ
ーデーション（△ｎｄ）を０．２〜０．４の範囲に入れ
て、反射光を抑制して、画像品質を向上することができ
る。
晶材の屈折率異方性（△ｎ）とＣＦオンＴＦＴパネルの
ギャップ（ｄ）との乗算値で表すが、液晶材の屈折率ｎ
は通常１．６程度であり、その屈折率異方性（△ｎ）は
上述したように△ｎ＝０．０７６を代表値として示して
いるが、△ｎはフッ素系化合物の液晶材料として、０．
０７６の値を示したが、△ｎが０．１という大きい値の
場合にはギャップｄは小さくてよく、△ｎが０．０５と
小さい場合には、ギャップｄを大きくすることで、リタ
ーデーション（△ｎｄ）を０．２〜０．４の範囲に入れ
て、反射光を抑制して、画像品質を向上することができ
る。
【００６２】また、ＣＦオンＴＦＴパネルのギャップ
（ｄ）は、液晶材の封入厚さに該当し、図１で示せば、
球形の面内スペーサ２０の１個の直径に該当し、液晶材
２１の粘度が大きければ複数個の面内スペーサ２０が入
り込んだスペースギャップとなり、配向膜１８ａ，１８
ｂ間の両表面の距離が正確なギャップ長となる。
（ｄ）は、液晶材の封入厚さに該当し、図１で示せば、
球形の面内スペーサ２０の１個の直径に該当し、液晶材
２１の粘度が大きければ複数個の面内スペーサ２０が入
り込んだスペースギャップとなり、配向膜１８ａ，１８
ｂ間の両表面の距離が正確なギャップ長となる。
【００６３】このギャップ長ｄと、屈折率異方性（△
ｎ）とにより、外光からの入射光に対応する反射光の波
長依存性により、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の入射光は紫外線領域
の反射光に変換されて、視認性に影響が出なくなる。
ｎ）とにより、外光からの入射光に対応する反射光の波
長依存性により、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の入射光は紫外線領域
の反射光に変換されて、視認性に影響が出なくなる。
【００６４】上述したカラー液晶表示パネルにドライブ
回路により各Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に各画素をドライブすること
により、外光の明るい場所でも、入射光による反射光の
影響のない、高画質のカラー画像を表示する液晶表示装
置を提供することができる。また、上記液晶材とギャッ
プ長との関係でリターデーション（△ｎｄ）を０．２〜
０．４の範囲としたカラー液晶表示パネルを製造し、そ
れにドライブ回路を接続してデータ画像信号やＲＧＢ信
号を入力することにより、高画質・高品質の画像表示を
得る液晶表示装置を提供することができる。
回路により各Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に各画素をドライブすること
により、外光の明るい場所でも、入射光による反射光の
影響のない、高画質のカラー画像を表示する液晶表示装
置を提供することができる。また、上記液晶材とギャッ
プ長との関係でリターデーション（△ｎｄ）を０．２〜
０．４の範囲としたカラー液晶表示パネルを製造し、そ
れにドライブ回路を接続してデータ画像信号やＲＧＢ信
号を入力することにより、高画質・高品質の画像表示を
得る液晶表示装置を提供することができる。
【００６５】
【発明の効果】本発明によるカラー液晶表示パネル及び
その製造方法によれば、ＴＦＴ基板上にブラックマトリ
クス及びカラーフィルタを設けるＣＦオンＴＦＴ構造の
液晶表示パネルにおいて、リターデーション（△ｎｄ）
と光透過率との間に波長依存性が存在することを利用し
て、ＣＦオンＴＦＴパネルのギャップ（ｄ）及び液晶材
の屈折率異方性（△ｄ）を選択・制御することで、画素
電極ＩＴＯによる外光の反射を低減することができる。
これにより反射防止膜を設けることなく、反射の少ない
ＣＦオンＴＦＴ構造を用いた液晶表示装置の作製が可能
となった。
その製造方法によれば、ＴＦＴ基板上にブラックマトリ
クス及びカラーフィルタを設けるＣＦオンＴＦＴ構造の
液晶表示パネルにおいて、リターデーション（△ｎｄ）
と光透過率との間に波長依存性が存在することを利用し
て、ＣＦオンＴＦＴパネルのギャップ（ｄ）及び液晶材
の屈折率異方性（△ｄ）を選択・制御することで、画素
電極ＩＴＯによる外光の反射を低減することができる。
これにより反射防止膜を設けることなく、反射の少ない
ＣＦオンＴＦＴ構造を用いた液晶表示装置の作製が可能
となった。
【図１】本発明の実施形態に係わる液晶表示パネルの断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる液晶表示パネルの全
体図である。
体図である。
【図３】本発明の実施形態に係わる液晶表示パネルの画
素部平面図である。
素部平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係わる液晶表示パネルの画
素部詳細図である。
素部詳細図である。
【図５】本発明の実施形態に係わる液晶表示パネルの工
程フローである。
程フローである。
【図６】本発明の実施形態に係わる液晶表示パネルの工
程フローである。
程フローである。
【図７】液晶表示パネルの外光反射メカニズムの説明図
である。
である。
【図８】従来の液晶表示パネルの断面図である。
１ 第一の基板 ２ ゲート電極 ３ 端子 ４ ゲート絶縁膜 ５ 半導体層 ６ ソース電極 ７ ドレイン電極 ８ パッシベーション膜 ９ ブラックマトリクス １０ 額縁ブラックマトリクス １１ カラーフィルタ １２ 画素電極 １３ コンタクトスルーホール １４ 画素開口部 １５ オーバーコート層 １６ 第二の基板 １７ 透明共通電極 １８ 配向膜 １９ シール材 ２０ 面内スペーサ ２１ 液晶材 ２２ 注入口 ２３ 封孔剤 ２４ 偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 道昭 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 吉川 周憲 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA35Y FC06 FC10 FC12 GA13 KA02 LA03 LA15 LA17 2H092 JA24 JB52 JB57 MA00 NA03 NA07 PA02 PA03 PA08 PA09 PA11
Claims (16)
- 【請求項１】 画素電極の形成される第一の基板側に、
各画素のスイッチング素子である薄膜トランジスタ、該
薄膜トランジスタを覆って形成されるパッシベーション
膜、該パッシベーション膜上に形成されるブラックマト
リクス及びカラーフィルタ、該ブラックマトリクス及び
カラーフィルタを覆って形成されるオーバーコート層を
有し、前記第一の基板に対向して形成される透明共通電
極を有する第二の基板と、前記第一の基板とをシール材
で貼り合わせて形成された空隙内に液晶材料が注入され
てなるカラー液晶表示パネルにおいて、 入射光に対する反射光の波長を短波長側にシフトさせた
ことを特徴とするカラー液晶表示パネル。 - 【請求項２】 前記第一の基板と前記第二の基板とに挟
まれた空隙内距離と、その内部に注入される液晶材料の
屈折率異方性とのリターデーションを青色よりに設定し
たことを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示パ
ネル。 - 【請求項３】 前記第一の基板と前記第二の基板とに挟
まれた空隙内距離を保持するために面内スペーサを用い
たことを特徴とする請求項２に記載のカラー液晶表示パ
ネル。 - 【請求項４】 前記第一の基板と前記第二の基板とに挟
まれた空隙内距離を保持するために、面内に透明レジス
トを用いたことを特徴とする請求項２に記載のカラー液
晶表示パネル。 - 【請求項５】 前記第一の基板と前記第二の基板とに挟
まれた空隙内距離を保持するために、面内にカラーフィ
ルタの積層部分を形成したことを特徴とする請求項２に
記載のカラー液晶表示パネル。 - 【請求項６】 前記第一の基板と前記第二の基板とに挟
まれた空隙内に注入される液晶材料に、フッ素系液晶混
合物を用いたことを特徴とする請求項２に記載のカラー
液晶表示パネル。 - 【請求項７】 面内に形成される前記透明レジスト膜
が、前記第一の基板上に形成されたことを特徴とする請
求項４に記載のカラー液晶表示パネル。 - 【請求項８】 面内に形成される前記カラーフィルタの
積層部分が、前記第一の基板上に形成されたことを特徴
とする請求項５に記載のカラー液晶表示パネル。 - 【請求項９】 カラー液晶表示パネルの製造方法であっ
て、第一の基板上に複数の薄膜トランジスタ及び配線層
を形成する工程と、前記薄膜トランジスタ及び配線層を
覆って第一の基板全面にパッシベーション膜を成膜する
工程と、前記薄膜トランジスタの少なくとも半導体層上
及び基板周辺部に額縁上にブラックマトリクスを形成す
る工程と、カラーフィルタ層を形成する工程と、ブラッ
クマトリクス及びカラーフィルタ層を覆って第一の基板
全面にオーバーコート層を形成する工程と、該オーバー
コート層にコンタクトスルーホールを形成し、画素電極
を形成する工程と、前記第一の基板の薄膜トランジスタ
面周辺部にシール材を配設する工程と、透明共通電極の
形成された第二の基板を、透明共通電極を前記第一の基
板の薄膜トランジスタ面に対向させて前記シール材で貼
り合わせる工程と、貼り合わせた両基板間の空隙部に液
晶材料を注入する工程とを有していることを特徴とする
カラー液晶表示パネルの製造方法。 - 【請求項１０】 前記第一の基板と前記第二の基板とに
挟まれた空隙内距離と、その内部に注入される液晶材料
の屈折率異方性とのリターデーションを青色よりに設定
したことを特徴とする請求項９に記載のカラー液晶表示
パネルの製造方法。 - 【請求項１１】 前記第一の基板と前記第二の基板とに
挟まれた空隙内距離を保持するために、前記第一の基板
と前記第二の基板間に面内スペーサを散布したことを特
徴とする請求項１０に記載のカラー液晶表示パネルの製
造方法。 - 【請求項１２】 前記第一の基板と前記第二の基板とに
挟まれた空隙内距離を保持するために、前記第一の基板
上にフォトリソグラフィ法を用いて面内に透明レジスト
を形成したことを特徴とする請求項１０に記載のカラー
液晶表示パネルの製造方法。 - 【請求項１３】 前記第一の基板と前記第二の基板とに
挟まれた空隙内距離を保持するために、前記第一の基板
上にフォトリソグラフィ法あるいは印刷法あるいは電着
法により面内にカラーフィルタの積層部分を形成したこ
とを特徴とする請求項１０に記載のカラー液晶表示パネ
ルの製造方法。 - 【請求項１４】 前記第一の基板と前記第二の基板とに
挟まれた空隙内に注入される液晶材料として、フッ素系
液晶混合物を用いたことを特徴とする請求項１０に記載
のカラー液晶表示パネルの製造方法。 - 【請求項１５】 請求項１乃至８に記載のカラー液晶表
示パネルを用いて画像を表示する液晶表示装置。 - 【請求項１６】 請求項９乃至１４に記載のカラー液晶
表示パネルの製造方法によって製造されたカラー液晶表
示パネルを用いて画像を表示する液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29407399A JP2001117085A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | カラー液晶表示パネル及びその製造方法 |
| US09/689,901 US6690446B1 (en) | 1999-10-15 | 2000-10-13 | Color liquid crystal display panel, manufacturing method of the same, and liquid crystal display |
| TW089121534A TW594328B (en) | 1999-10-15 | 2000-10-13 | Color liquid crystal display panel, manufacturing method of the same |
| KR10-2000-0060719A KR100510312B1 (ko) | 1999-10-15 | 2000-10-16 | 칼라액정디스플레이패널, 그 제조방법 및 액정디스플레이 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29407399A JP2001117085A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | カラー液晶表示パネル及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001117085A true JP2001117085A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17802944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29407399A Pending JP2001117085A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | カラー液晶表示パネル及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6690446B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001117085A (ja) |
| KR (1) | KR100510312B1 (ja) |
| TW (1) | TW594328B (ja) |
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| KR100935670B1 (ko) | 2003-04-04 | 2010-01-07 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치, 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법 |
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| CN104090406B (zh) * | 2014-07-17 | 2016-02-03 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 显示面板及其彩色滤光片基板 |
| KR20160047032A (ko) * | 2014-10-21 | 2016-05-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
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-
1999
- 1999-10-15 JP JP29407399A patent/JP2001117085A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-13 TW TW089121534A patent/TW594328B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-10-13 US US09/689,901 patent/US6690446B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-16 KR KR10-2000-0060719A patent/KR100510312B1/ko not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031009 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040510 |