JP2001142095A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高開口率化および高精細化のためにＴＦＴ基
板側の配線をＢＭとして兼用するＣＦ ｏｎ ＴＦＴ構
造において、寄生容量による表示異常を防ぐと共に、電
気的接続の信頼性が高いコンタクトホールを形成する。 【解決手段】 ＣＦ層９の上に透明性樹脂層をＣＦ層と
透明樹脂層の合計厚みが３μｍ以上６μｍ以下になるよ
うに形成してソース配線１やゲート配線２の配線金属層
と画素電極６間の寄生容量を低減する。透明樹脂層のコ
ンタクトホール７ｂをＣＦ層のコンタクトホール７ｂよ
りも３μｍ以上大きなサイズとして、コンタクトホール
７の断面を２段のスロープ状にして、コンタクトホール
での電気的接続を確実にする。
板側の配線をＢＭとして兼用するＣＦ ｏｎ ＴＦＴ構
造において、寄生容量による表示異常を防ぐと共に、電
気的接続の信頼性が高いコンタクトホールを形成する。 【解決手段】 ＣＦ層９の上に透明性樹脂層をＣＦ層と
透明樹脂層の合計厚みが３μｍ以上６μｍ以下になるよ
うに形成してソース配線１やゲート配線２の配線金属層
と画素電極６間の寄生容量を低減する。透明樹脂層のコ
ンタクトホール７ｂをＣＦ層のコンタクトホール７ｂよ
りも３μｍ以上大きなサイズとして、コンタクトホール
７の断面を２段のスロープ状にして、コンタクトホール
での電気的接続を確実にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）等のスイッチング素子を設けたカラー表示が
可能な液晶表示装置およびその製造方法に関する。
ンジスタ）等のスイッチング素子を設けたカラー表示が
可能な液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、画素の高精度化、および高開
口率化を目的として、ＴＦＴ素子を有する基板上にカラ
ーフィルター（ＣＦ）層を設けた、いわゆるＣＦ ｏｎ
ＴＦＴ構造がいくつか提案されている。
口率化を目的として、ＴＦＴ素子を有する基板上にカラ
ーフィルター（ＣＦ）層を設けた、いわゆるＣＦ ｏｎ
ＴＦＴ構造がいくつか提案されている。
【０００３】例えば、図４に示すような構造が考えられ
ている。この構造では、ガラス基板１１の上に、走査配
線（ゲート配線）（図示せず）および信号配線（ソース
配線）１が層間絶縁膜１０を介してパターン形成されて
いる。両配線の交差部近傍にはそれらと接続されて画素
電極６を駆動するためのＴＦＴ素子が形成されている。
その上に、遮光が必要な部分に樹脂からなるＢＭ（ブラ
ックマトリクス）層１２がフォトリソグラフィー法によ
りパターン形成されている。また、各画素に対応する部
分には、ＴＦＴ素子のドレイン電極に接続された下側透
明導電膜４上にＲ、Ｇ、ＢのＣＦ層９が形成されてい
る。このＣＦ層は、ＴＦＴ素子を介して下側透明導電膜
（画素電極）に電圧を印加して、電着法により形成され
る。
ている。この構造では、ガラス基板１１の上に、走査配
線（ゲート配線）（図示せず）および信号配線（ソース
配線）１が層間絶縁膜１０を介してパターン形成されて
いる。両配線の交差部近傍にはそれらと接続されて画素
電極６を駆動するためのＴＦＴ素子が形成されている。
その上に、遮光が必要な部分に樹脂からなるＢＭ（ブラ
ックマトリクス）層１２がフォトリソグラフィー法によ
りパターン形成されている。また、各画素に対応する部
分には、ＴＦＴ素子のドレイン電極に接続された下側透
明導電膜４上にＲ、Ｇ、ＢのＣＦ層９が形成されてい
る。このＣＦ層は、ＴＦＴ素子を介して下側透明導電膜
（画素電極）に電圧を印加して、電着法により形成され
る。
【０００４】ＣＦ ｏｎ ＴＦＴの他の構造として、基
板上にＴＦＴ素子および配線パターンを形成後、絶縁膜
を基板全面に塗布してパネル外の端子部等を現像して剥
離し、その上にＢＭ層を形成して、さらにＣＦ層を塗布
してパターニングしたもの、またはＢＭ層を設けないで
ＣＦ層を表示部全面に敷き詰めて配線メタルを遮光膜と
して兼用したもの等も提案されている。
板上にＴＦＴ素子および配線パターンを形成後、絶縁膜
を基板全面に塗布してパネル外の端子部等を現像して剥
離し、その上にＢＭ層を形成して、さらにＣＦ層を塗布
してパターニングしたもの、またはＢＭ層を設けないで
ＣＦ層を表示部全面に敷き詰めて配線メタルを遮光膜と
して兼用したもの等も提案されている。
【０００５】いずれの場合にも、ＣＦ層を形成後、その
上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄｅ）等の透
明導電膜を形成し、フォトリソグラフィー工程により所
定の画素電極形状にパターニングを行う。そして、ＩＴ
Ｏ膜のデポジション前に、ドレイン電極と画素電極を電
気的に接続するためのコンタクトホールがＣＦ層または
絶縁膜に形成される。このコンタクトホールは、フォト
レジストを用いたリフトオフ法や、ドライエッチング
法、またはレーザー加工によりＣＦ層に形成するのが一
般的な方法である。
上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄｅ）等の透
明導電膜を形成し、フォトリソグラフィー工程により所
定の画素電極形状にパターニングを行う。そして、ＩＴ
Ｏ膜のデポジション前に、ドレイン電極と画素電極を電
気的に接続するためのコンタクトホールがＣＦ層または
絶縁膜に形成される。このコンタクトホールは、フォト
レジストを用いたリフトオフ法や、ドライエッチング
法、またはレーザー加工によりＣＦ層に形成するのが一
般的な方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置において
は、液晶層を挟んでＴＦＴ基板と対向する対向基板側に
ＣＦ層やＢＭ層を設けるのが一般的である。しかし、こ
の場合には、両基板に貼り合わせズレが生じても光漏れ
が発生しないように、ＴＦＴ基板側の電極寸法よりもＢ
Ｍ層の開口部を小さくする必要がある。
は、液晶層を挟んでＴＦＴ基板と対向する対向基板側に
ＣＦ層やＢＭ層を設けるのが一般的である。しかし、こ
の場合には、両基板に貼り合わせズレが生じても光漏れ
が発生しないように、ＴＦＴ基板側の電極寸法よりもＢ
Ｍ層の開口部を小さくする必要がある。
【０００７】これに対して、上述したようにＴＦＴ基板
側にＣＦ層やＢＭ層を配置する方法では、両基板の貼り
合わせズレを考慮する必要が無い分だけ、開口率を大き
くすることができる。しかし、通常の基板の貼り合わせ
寸法ズレは、３μｍ〜４μｍ程度であり、その分だけＢ
Ｍ層の開口部を大きくできるものの、あまり大きな開口
率向上にはならない。そこで、ＢＭ層を設けないでゲー
ト配線またはソース配線で遮光するようにすれば、開口
率の向上効果を非常に大きくすることができる。
側にＣＦ層やＢＭ層を配置する方法では、両基板の貼り
合わせズレを考慮する必要が無い分だけ、開口率を大き
くすることができる。しかし、通常の基板の貼り合わせ
寸法ズレは、３μｍ〜４μｍ程度であり、その分だけＢ
Ｍ層の開口部を大きくできるものの、あまり大きな開口
率向上にはならない。そこで、ＢＭ層を設けないでゲー
ト配線またはソース配線で遮光するようにすれば、開口
率の向上効果を非常に大きくすることができる。
【０００８】しかしながら、この方法では、ゲート配線
上またはソース配線上に電極（画素電極）が一部重なる
ため、この重なり部分で寄生容量が発生し、その容量が
大きいと表示異常を引き起こす。この重なり部分の容量
は、ＣＦ層の誘電率にも影響されるが、配線金属層と電
極間に存在する絶縁層、即ちＣＦ層の膜厚が小さい程、
容量が大きくなる。ＣＦ層の膜厚は、通常、塗布性の観
点から０．８μｍ〜２．０μｍとされるが、この膜厚で
は配線金属層と電極との重なり部での寄生容量が非常に
大きくなる。これが、液晶層の印加電圧を歪ませること
になり、クロストーク等の表示異常を引き起こす。
上またはソース配線上に電極（画素電極）が一部重なる
ため、この重なり部分で寄生容量が発生し、その容量が
大きいと表示異常を引き起こす。この重なり部分の容量
は、ＣＦ層の誘電率にも影響されるが、配線金属層と電
極間に存在する絶縁層、即ちＣＦ層の膜厚が小さい程、
容量が大きくなる。ＣＦ層の膜厚は、通常、塗布性の観
点から０．８μｍ〜２．０μｍとされるが、この膜厚で
は配線金属層と電極との重なり部での寄生容量が非常に
大きくなる。これが、液晶層の印加電圧を歪ませること
になり、クロストーク等の表示異常を引き起こす。
【０００９】この容量成分を小さくする方法としては、
ＣＦ中の樹脂分を多くして、図５に示すようにＣＦ層９
の厚みを厚くする方法も考えられるが、この場合にはコ
ンタクトホールの形成が難しくなるという問題がある。
コンタクトホールのサイズは、通常、開口率の低下を生
じないようにするために、５μｍ〜２０μｍ程度の小サ
イズとされる。しかし、このサイズで厚膜のＣＦ層を、
テーパーを有する断面形状のコンタクトホールに残渣無
くパターニングするのが非常に困難である。
ＣＦ中の樹脂分を多くして、図５に示すようにＣＦ層９
の厚みを厚くする方法も考えられるが、この場合にはコ
ンタクトホールの形成が難しくなるという問題がある。
コンタクトホールのサイズは、通常、開口率の低下を生
じないようにするために、５μｍ〜２０μｍ程度の小サ
イズとされる。しかし、このサイズで厚膜のＣＦ層を、
テーパーを有する断面形状のコンタクトホールに残渣無
くパターニングするのが非常に困難である。
【００１０】公知技術のようにリフトオフを行てコンタ
クトホールを形成する方法もあるが、この方法ではコン
タクトホールが逆テーパー状になり易く、コンタクトホ
ールでの電気的接続（導通）を取り難い。また、ドライ
エッチング法やレーザー加工によりコンタクトホールを
形成する方法もあるが、この方法でも、厚膜のＣＦ層を
スロープの緩やかな断面形状に形成するのは困難であ
る。このため、コンタクトホール部に光ＣＶＤ（Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等
で金属膜を堆積し、コンタクトホール部での導通を得る
方法も提案されている。しかし、この方法ではプロセス
コストが非常に高くなるという問題がある。
クトホールを形成する方法もあるが、この方法ではコン
タクトホールが逆テーパー状になり易く、コンタクトホ
ールでの電気的接続（導通）を取り難い。また、ドライ
エッチング法やレーザー加工によりコンタクトホールを
形成する方法もあるが、この方法でも、厚膜のＣＦ層を
スロープの緩やかな断面形状に形成するのは困難であ
る。このため、コンタクトホール部に光ＣＶＤ（Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等
で金属膜を堆積し、コンタクトホール部での導通を得る
方法も提案されている。しかし、この方法ではプロセス
コストが非常に高くなるという問題がある。
【００１１】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、高開口率化および高精細
化のためにＴＦＴ基板側の配線を遮光膜として兼用する
ＣＦｏｎ ＴＦＴ構造の液晶表示装置において、寄生容
量による表示異常を防ぐと共に、コンタクトホール部で
の電気的接続の信頼性を向上することができる液晶表示
装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
決すべくなされたものであり、高開口率化および高精細
化のためにＴＦＴ基板側の配線を遮光膜として兼用する
ＣＦｏｎ ＴＦＴ構造の液晶表示装置において、寄生容
量による表示異常を防ぐと共に、コンタクトホール部で
の電気的接続の信頼性を向上することができる液晶表示
装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、互いに交差する複数の走査配線と複数の信号配線と
の交差部近傍にスイッチング素子が設けられ、その上に
カラーフィルター層を介してマトリックス状の画素電極
が設けられ、該カラーフィルター層および該画素電極の
エッジが該走査配線および該信号配線と一部重なってい
る一方の基板と、対向電極を有する他方の基板が、液晶
層を挟んで対向配置された液晶表示装置において、該カ
ラーフィルター層と該画素電極の間に透明樹脂層が設け
られ、該カラーフィルター層と該透明樹脂層には、該画
素電極と該スイッチング素子のドレイン電極とを電気的
に接続するためのコンタクトホールが基板上の同じ位置
に設けられ、該透明樹脂層のコンタクトホールにおける
基板側の開口部が、該カラーフィルター層のコンタクト
ホールにおける基板とは反対側の開口部よりも大きいサ
イズに形成され、コンタクトホール部の断面形状が２段
になっており、そのことにより上記目的が達成される。
は、互いに交差する複数の走査配線と複数の信号配線と
の交差部近傍にスイッチング素子が設けられ、その上に
カラーフィルター層を介してマトリックス状の画素電極
が設けられ、該カラーフィルター層および該画素電極の
エッジが該走査配線および該信号配線と一部重なってい
る一方の基板と、対向電極を有する他方の基板が、液晶
層を挟んで対向配置された液晶表示装置において、該カ
ラーフィルター層と該画素電極の間に透明樹脂層が設け
られ、該カラーフィルター層と該透明樹脂層には、該画
素電極と該スイッチング素子のドレイン電極とを電気的
に接続するためのコンタクトホールが基板上の同じ位置
に設けられ、該透明樹脂層のコンタクトホールにおける
基板側の開口部が、該カラーフィルター層のコンタクト
ホールにおける基板とは反対側の開口部よりも大きいサ
イズに形成され、コンタクトホール部の断面形状が２段
になっており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】本発明の液晶表示装置は、互いに交差する
複数の走査配線と複数の信号配線との交差部近傍にスイ
ッチング素子が設けられ、その上にカラーフィルター層
を介してマトリックス状の画素電極が設けられ、該カラ
ーフィルター層および該画素電極のエッジが該走査配線
および該信号配線と一部重なり、かつ、隣接する画素の
走査配線上に絶縁膜を介して付加容量電極が設けられる
か、または各走査配線と平行に設けた付加容量配線上に
絶縁膜を介して付加容量電極が設けられて付加容量を構
成している一方の基板と、対向電極を有する他方の基板
が、液晶層を挟んで対向配置された液晶表示装置におい
て、該カラーフィルター層と該画素電極の間に透明樹脂
層が設けられ、該カラーフィルター層と該透明樹脂層に
は、該画素電極と該付加容量電極とを電気的に接続する
ためのコンタクトホールが基板上の同じ位置に設けら
れ、該透明樹脂層のコンタクトホールにおける基板側の
開口部が、該カラーフィルター層のコンタクトホールに
おける基板とは反対側の開口部よりも大きいサイズに形
成され、コンタクトホール部の断面形状が２段になって
おり、そのことにより上記目的が達成される。
複数の走査配線と複数の信号配線との交差部近傍にスイ
ッチング素子が設けられ、その上にカラーフィルター層
を介してマトリックス状の画素電極が設けられ、該カラ
ーフィルター層および該画素電極のエッジが該走査配線
および該信号配線と一部重なり、かつ、隣接する画素の
走査配線上に絶縁膜を介して付加容量電極が設けられる
か、または各走査配線と平行に設けた付加容量配線上に
絶縁膜を介して付加容量電極が設けられて付加容量を構
成している一方の基板と、対向電極を有する他方の基板
が、液晶層を挟んで対向配置された液晶表示装置におい
て、該カラーフィルター層と該画素電極の間に透明樹脂
層が設けられ、該カラーフィルター層と該透明樹脂層に
は、該画素電極と該付加容量電極とを電気的に接続する
ためのコンタクトホールが基板上の同じ位置に設けら
れ、該透明樹脂層のコンタクトホールにおける基板側の
開口部が、該カラーフィルター層のコンタクトホールに
おける基板とは反対側の開口部よりも大きいサイズに形
成され、コンタクトホール部の断面形状が２段になって
おり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】前記カラーフィルター層と前記透明樹脂層
の合計厚みが３μｍ以上６μｍ以下であるのが好まし
い。
の合計厚みが３μｍ以上６μｍ以下であるのが好まし
い。
【００１５】前記透明樹脂層のコンタクトホールにおけ
る基板側の開口部が、該カラーフィルター層のコンタク
トホールにおける基板とは反対側の開口部よりも３μｍ
以上大きいサイズに形成されているのが好ましい。
る基板側の開口部が、該カラーフィルター層のコンタク
トホールにおける基板とは反対側の開口部よりも３μｍ
以上大きいサイズに形成されているのが好ましい。
【００１６】本発明の液晶表示装置の製造方法は、走査
配線、信号配線およびスイッチング素子が形成された基
板上に、カラーフィルター層を設けてフォトリソグラフ
ィー法によりパターニングして規定の画素形状とコンタ
クトホールを形成する工程と、該カラーフィルター層上
に、透明樹脂層を設けてフォトリソグラフィー法により
パターニングして必要な領域の膜を得ると共にコンタク
トホールを形成する工程と、該透明樹脂層上に画素電極
を形成し、該コンタクトホール下の電極と画素電極とを
電気的に接続する工程とを含み、そのことにより上記目
的が達成される。
配線、信号配線およびスイッチング素子が形成された基
板上に、カラーフィルター層を設けてフォトリソグラフ
ィー法によりパターニングして規定の画素形状とコンタ
クトホールを形成する工程と、該カラーフィルター層上
に、透明樹脂層を設けてフォトリソグラフィー法により
パターニングして必要な領域の膜を得ると共にコンタク
トホールを形成する工程と、該透明樹脂層上に画素電極
を形成し、該コンタクトホール下の電極と画素電極とを
電気的に接続する工程とを含み、そのことにより上記目
的が達成される。
【００１７】以下に、本発明の作用について説明する。
【００１８】従来から知られているように、ＣＦ層をＴ
ＦＴ基板上に形成し、かつ、ソース配線およびゲート配
線を遮光膜として兼用する構造により、液晶表示装置の
開口率を非常に大きくすることができる。この構造にお
いて、本発明のように、ＣＦ層と画素電極の間に透明樹
脂層を設けることにより、配線金属層とその上に重なる
画素電極との間隔が大きくなる。容量は電極間の間隔に
反比例するため、重なり部での寄生容量を小さくして、
寄生容量による駆動電圧歪みを防ぐことが可能である。
ＦＴ基板上に形成し、かつ、ソース配線およびゲート配
線を遮光膜として兼用する構造により、液晶表示装置の
開口率を非常に大きくすることができる。この構造にお
いて、本発明のように、ＣＦ層と画素電極の間に透明樹
脂層を設けることにより、配線金属層とその上に重なる
画素電極との間隔が大きくなる。容量は電極間の間隔に
反比例するため、重なり部での寄生容量を小さくして、
寄生容量による駆動電圧歪みを防ぐことが可能である。
【００１９】配線金属層と画素電極との間の寄生容量は
ＣＦ層や透明樹脂層の誘電率にも影響されるが、例えば
ＣＦ層と透明樹脂層の合計厚みが３μｍ以上であれば、
実質上、寄生容量による駆動信号の歪みは無く、６μｍ
以下であればコンタクトホールの形成が容易である。
ＣＦ層や透明樹脂層の誘電率にも影響されるが、例えば
ＣＦ層と透明樹脂層の合計厚みが３μｍ以上であれば、
実質上、寄生容量による駆動信号の歪みは無く、６μｍ
以下であればコンタクトホールの形成が容易である。
【００２０】さらに、本発明にあっては、透明樹脂層を
ＣＦ層の上に形成している。この構造では、ＴＦＴと画
素電極との導通を取るためのコンタクトホールや付加容
量と画素電極との導通を取るためのコンタクトホールを
形成する際に、透明樹脂層のコンタクトホールの位置が
下側の配線金属層（付加容量配線等）の位置からずれて
画素開口部にはみ出しても、樹脂層が透明であるため、
光漏れは生じない。よって、透明樹脂層のコンタクトホ
ールのサイズを大きくすることができる。これに対し
て、ＣＦ層を透明樹脂層の上に形成した場合には、上層
のＣＦ層のコンタクトホールが下側の配線金属層の位置
から画素開口部にはみ出さないようにする必要があり、
コンタクトホールのサイズを大きくすることができな
い。そして、そのＣＦ層よりも下側の透明樹脂層ではコ
ンタクトホールがそれよりも小さなサイズになるため、
透明樹脂層のコンタクトホールのサイズが非常に制限を
受けることになる。
ＣＦ層の上に形成している。この構造では、ＴＦＴと画
素電極との導通を取るためのコンタクトホールや付加容
量と画素電極との導通を取るためのコンタクトホールを
形成する際に、透明樹脂層のコンタクトホールの位置が
下側の配線金属層（付加容量配線等）の位置からずれて
画素開口部にはみ出しても、樹脂層が透明であるため、
光漏れは生じない。よって、透明樹脂層のコンタクトホ
ールのサイズを大きくすることができる。これに対し
て、ＣＦ層を透明樹脂層の上に形成した場合には、上層
のＣＦ層のコンタクトホールが下側の配線金属層の位置
から画素開口部にはみ出さないようにする必要があり、
コンタクトホールのサイズを大きくすることができな
い。そして、そのＣＦ層よりも下側の透明樹脂層ではコ
ンタクトホールがそれよりも小さなサイズになるため、
透明樹脂層のコンタクトホールのサイズが非常に制限を
受けることになる。
【００２１】そこで、本発明では、この透明樹脂層のコ
ンタクトホールにおける基板側の開口部は、ＣＦ層のコ
ンタクトホールにおける基板とは反対側の開口部よりも
大きいサイズ（例えば３μｍ以上、図２のＰ２−Ｐ１≧
３μｍ）に形成し、コンタクトホールの断面を２段形状
にする。これにより、コンタクトホールの断面をスロー
プ状として、コンタクトホール部での電気的接続の信頼
性を向上することが可能である。
ンタクトホールにおける基板側の開口部は、ＣＦ層のコ
ンタクトホールにおける基板とは反対側の開口部よりも
大きいサイズ（例えば３μｍ以上、図２のＰ２−Ｐ１≧
３μｍ）に形成し、コンタクトホールの断面を２段形状
にする。これにより、コンタクトホールの断面をスロー
プ状として、コンタクトホール部での電気的接続の信頼
性を向上することが可能である。
【００２２】本発明の液晶表示装置の製造方法にあって
は、ゲート配線、ソース配線およびスイッチング素子が
形成された基板上に、Ｒ、Ｇ、ＢのＣＦ層用の膜を形成
してパターニングすることにより、そのエッジがゲート
配線およびソース配線と重なるＣＦ層を形成すると共
に、ＴＦＴのドレイン電極や付加容量電極等の下側透明
導電膜と画素電極とを接続するためのコンタクトホール
を形成する。このとき、ＣＦ層はゲート配線およびソー
ス配線上を隙間無く覆うようにしてもよく、エッジ部分
が配線の端部に重なっているだけでもよい。その後、透
明樹脂層用の膜をＣＦ層との合計厚みが例えば３μｍ以
上６μｍ以下となるように形成してパターニングするこ
とにより、透明樹脂層を形成すると共に、ＣＦ層と同じ
位置に例えばＣＦ層よりも３μｍ以上大きなコンタクト
ホールを形成する。その後、画素電極を形成し、このコ
ンタクトホールを介してコンタクトホール下の電極と電
気的に接続する。この画素電極も、そのエッジがゲート
配線およびソース配線と一部重なるようにパターニング
する。
は、ゲート配線、ソース配線およびスイッチング素子が
形成された基板上に、Ｒ、Ｇ、ＢのＣＦ層用の膜を形成
してパターニングすることにより、そのエッジがゲート
配線およびソース配線と重なるＣＦ層を形成すると共
に、ＴＦＴのドレイン電極や付加容量電極等の下側透明
導電膜と画素電極とを接続するためのコンタクトホール
を形成する。このとき、ＣＦ層はゲート配線およびソー
ス配線上を隙間無く覆うようにしてもよく、エッジ部分
が配線の端部に重なっているだけでもよい。その後、透
明樹脂層用の膜をＣＦ層との合計厚みが例えば３μｍ以
上６μｍ以下となるように形成してパターニングするこ
とにより、透明樹脂層を形成すると共に、ＣＦ層と同じ
位置に例えばＣＦ層よりも３μｍ以上大きなコンタクト
ホールを形成する。その後、画素電極を形成し、このコ
ンタクトホールを介してコンタクトホール下の電極と電
気的に接続する。この画素電極も、そのエッジがゲート
配線およびソース配線と一部重なるようにパターニング
する。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００２４】図１は実施形態の液晶表示装置におけるＴ
ＦＴ基板について、一画素分の概略構成を示す平面図で
あり、図２はそのＡ−Ａ’線部分の断面図であり、図３
はそのＢ−Ｂ’線部分の断面図である。
ＦＴ基板について、一画素分の概略構成を示す平面図で
あり、図２はそのＡ−Ａ’線部分の断面図であり、図３
はそのＢ−Ｂ’線部分の断面図である。
【００２５】ここでは、ガラス等からなる基板１１上に
マトリックス状に複数のソース配線１およびゲート配線
２が形成され、両配線の交差部近傍にスイッチング素子
としてのＴＦＴ素子５が形成されている。このＴＦＴ素
子５のゲート電極はゲート配線２の分岐部であり、ＴＦ
Ｔ素子５のソース電極はソース配線１と接続されてい
る。その上にＲ、Ｇ、ＢのいずれかのＣＦ層９および透
明樹脂層８を介して画素電極６が形成されている。ＣＦ
層９は隣合うもの同士のエッジがソース配線１およびゲ
ート配線２上で重なっており、画素電極６はそのエッジ
がソース配線１およびゲート配線２と一部重なってい
る。さらに、ゲート配線２と平行な方向に付加容量配線
３が設けられ、層間絶縁膜１０を介してＴＦＴ素子５の
ドレイン電極から延びた付加容量電極（下側透明導電膜
４の一部）と重なって、重なり部に付加容量が形成され
ている。ＣＦ層９と透明樹脂層８には基板上の同じ位置
にコンタクトホールが設けられ、このコンタクトホール
部において画素電極６と付加容量電極４とが電気的に接
続されている。さらに、表示領域周辺部では、ゲート配
線２およびソース配線１を構成する金属層が層間絶縁膜
１０を介して一部重ね合わさった構造とされ、これによ
り表示領域周辺部が配線金属層で遮光されている。この
ＴＦＴ基板は、透明電極（対向電極）が形成された対向
基板と貼り合わせられ、両基板の間隙に液晶が注入され
て液晶表示パネルが構成されている。
マトリックス状に複数のソース配線１およびゲート配線
２が形成され、両配線の交差部近傍にスイッチング素子
としてのＴＦＴ素子５が形成されている。このＴＦＴ素
子５のゲート電極はゲート配線２の分岐部であり、ＴＦ
Ｔ素子５のソース電極はソース配線１と接続されてい
る。その上にＲ、Ｇ、ＢのいずれかのＣＦ層９および透
明樹脂層８を介して画素電極６が形成されている。ＣＦ
層９は隣合うもの同士のエッジがソース配線１およびゲ
ート配線２上で重なっており、画素電極６はそのエッジ
がソース配線１およびゲート配線２と一部重なってい
る。さらに、ゲート配線２と平行な方向に付加容量配線
３が設けられ、層間絶縁膜１０を介してＴＦＴ素子５の
ドレイン電極から延びた付加容量電極（下側透明導電膜
４の一部）と重なって、重なり部に付加容量が形成され
ている。ＣＦ層９と透明樹脂層８には基板上の同じ位置
にコンタクトホールが設けられ、このコンタクトホール
部において画素電極６と付加容量電極４とが電気的に接
続されている。さらに、表示領域周辺部では、ゲート配
線２およびソース配線１を構成する金属層が層間絶縁膜
１０を介して一部重ね合わさった構造とされ、これによ
り表示領域周辺部が配線金属層で遮光されている。この
ＴＦＴ基板は、透明電極（対向電極）が形成された対向
基板と貼り合わせられ、両基板の間隙に液晶が注入され
て液晶表示パネルが構成されている。
【００２６】この液晶表示パネルは、例えば以下のよう
にして作製することができる。まず、図１に示すよう
に、ガラス等からなる一方の基板１１上に、マトリック
ス状にソース配線１、ゲート配線２、付加容量配線３お
よびアモルファスシリコンからなるＴＦＴ素子５を形成
する。このとき、表示領域周辺部では、ゲート配線２お
よびソース配線１を構成する金属層が層間絶縁膜１０を
介して一部重なるようにする。
にして作製することができる。まず、図１に示すよう
に、ガラス等からなる一方の基板１１上に、マトリック
ス状にソース配線１、ゲート配線２、付加容量配線３お
よびアモルファスシリコンからなるＴＦＴ素子５を形成
する。このとき、表示領域周辺部では、ゲート配線２お
よびソース配線１を構成する金属層が層間絶縁膜１０を
介して一部重なるようにする。
【００２７】その上に、顔料を分散させた感光性樹脂を
スピンナー等で塗布して露光および現像を繰り返して、
Ｒ、Ｇ、ＢのＣＦ層９を画素部のみにパターン形成す
る。このとき、ＣＦ層９のエッジが必ずゲート配線２ま
たはソース配線１の上に重なるように配置し、付加容量
電極４の上に幅方向が１０μｍ〜２０μｍ程度の大きさ
のコンタクトホール７ａを形成する。
スピンナー等で塗布して露光および現像を繰り返して、
Ｒ、Ｇ、ＢのＣＦ層９を画素部のみにパターン形成す
る。このとき、ＣＦ層９のエッジが必ずゲート配線２ま
たはソース配線１の上に重なるように配置し、付加容量
電極４の上に幅方向が１０μｍ〜２０μｍ程度の大きさ
のコンタクトホール７ａを形成する。
【００２８】次に、ＣＦ層９を形成した基板上に、感光
性を付与したアクリル樹脂等の透明樹脂をスピンナー等
で塗布する。このとき、ＣＦ層９と透明樹脂層８の合計
厚みが３μｍ〜６μｍの範囲になるように膜厚設定を行
う。なお、この厚みは、オーバーラップ幅や材料の誘電
率によっても若干異なる。また、ＣＦ層９の厚みとして
は、塗布性や現像性の観点から、１μｍ〜２μｍの範囲
であるのが好ましい。そして、仮乾燥後、露光および現
像を行って端子部が露出するようにすると共に、ＣＦ層
９に設けたコンタクトホール７ａよりも少なくとも３μ
ｍ以上（図２のＰ２−Ｐ１≧３μｍ）大きなコンタクト
ホール７ｂを形成する。これにより、断面形状が図２の
ような段の付いたコンタクトホール７が形成される。な
お、このコンタクトホール７は、ＴＦＴ素子５のドレイ
ン電極に繋がる配線金属の上に形成してもよい。また
は、隣接する画素の走査配線上に層間絶縁膜を介して付
加容量電極が形成されて付加容量が構成されている場合
には、その付加容量電極上にコンタクトホールを形成し
てもよい。
性を付与したアクリル樹脂等の透明樹脂をスピンナー等
で塗布する。このとき、ＣＦ層９と透明樹脂層８の合計
厚みが３μｍ〜６μｍの範囲になるように膜厚設定を行
う。なお、この厚みは、オーバーラップ幅や材料の誘電
率によっても若干異なる。また、ＣＦ層９の厚みとして
は、塗布性や現像性の観点から、１μｍ〜２μｍの範囲
であるのが好ましい。そして、仮乾燥後、露光および現
像を行って端子部が露出するようにすると共に、ＣＦ層
９に設けたコンタクトホール７ａよりも少なくとも３μ
ｍ以上（図２のＰ２−Ｐ１≧３μｍ）大きなコンタクト
ホール７ｂを形成する。これにより、断面形状が図２の
ような段の付いたコンタクトホール７が形成される。な
お、このコンタクトホール７は、ＴＦＴ素子５のドレイ
ン電極に繋がる配線金属の上に形成してもよい。また
は、隣接する画素の走査配線上に層間絶縁膜を介して付
加容量電極が形成されて付加容量が構成されている場合
には、その付加容量電極上にコンタクトホールを形成し
てもよい。
【００２９】続いて、焼成を行った後、通常のスパッタ
リング法によりＩＴＯ膜を全面に堆積し、フォトリソグ
ラフィー法により画素電極６を形成する。このとき、画
素電極６のエッジがゲート配線２およびソース配線上に
あるように形成し、コンタクトホール７を介して下の電
極（付加容量電極やＴＦＴのドレイン電極と繋がる配線
金属）と画素電極６とを電気的に接続する。
リング法によりＩＴＯ膜を全面に堆積し、フォトリソグ
ラフィー法により画素電極６を形成する。このとき、画
素電極６のエッジがゲート配線２およびソース配線上に
あるように形成し、コンタクトホール７を介して下の電
極（付加容量電極やＴＦＴのドレイン電極と繋がる配線
金属）と画素電極６とを電気的に接続する。
【００３０】その後、この基板上にポリイミド系の配向
膜を印刷等により塗布してラビング配向処理を行った
後、スペーサーを散布し、対向基板とシール樹脂によっ
て貼り合わせる。この対向基板は、貼り合わせ前にガラ
ス等からなる基板上にＩＴＯ電極を堆積し、その上に配
向膜を印刷等により塗布して配向処理を行う。貼り合わ
せ後、両基板の間にＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔ
ｉｃ）液晶を注入して注入口を封止し、基板外側の両面
に偏光板を貼り付けて液晶表示パネルを完成する。
膜を印刷等により塗布してラビング配向処理を行った
後、スペーサーを散布し、対向基板とシール樹脂によっ
て貼り合わせる。この対向基板は、貼り合わせ前にガラ
ス等からなる基板上にＩＴＯ電極を堆積し、その上に配
向膜を印刷等により塗布して配向処理を行う。貼り合わ
せ後、両基板の間にＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔ
ｉｃ）液晶を注入して注入口を封止し、基板外側の両面
に偏光板を貼り付けて液晶表示パネルを完成する。
【００３１】このようにして得られる本実施形態の液晶
表示パネルでは、ＣＦ層９をＴＦＴ基板上に形成し、ソ
ース配線１およびゲート配線の金属層を遮光膜として兼
用することができるので、開口率を非常に大きくするこ
とができる。また、配線金属層と画素電極６との間の絶
縁膜がＣＦ層９と透明樹脂層８とからなるので、両者の
間隔を大きくして寄生容量を小さくすることができる。
また、透明樹脂層８がＣＦ層９の上に形成され、配線金
属層から透明樹脂層８がはみ出しても光漏れが生じない
ので、透明樹脂層８のコンタクトホール７ｂを大きくす
ることができる。ＣＦ層９のコンタクトホール７ａと透
明樹脂層８のコンタクトホール７ｂからなるコンタクト
ホール７を断面が２段のスロープ状とすることができる
ので、コンタクトホール７において、画素電極６と下側
の配線層（付加容量電極４やＴＦＴのドレイン電極等）
との電気的接続の信頼性を高くすることができる。
表示パネルでは、ＣＦ層９をＴＦＴ基板上に形成し、ソ
ース配線１およびゲート配線の金属層を遮光膜として兼
用することができるので、開口率を非常に大きくするこ
とができる。また、配線金属層と画素電極６との間の絶
縁膜がＣＦ層９と透明樹脂層８とからなるので、両者の
間隔を大きくして寄生容量を小さくすることができる。
また、透明樹脂層８がＣＦ層９の上に形成され、配線金
属層から透明樹脂層８がはみ出しても光漏れが生じない
ので、透明樹脂層８のコンタクトホール７ｂを大きくす
ることができる。ＣＦ層９のコンタクトホール７ａと透
明樹脂層８のコンタクトホール７ｂからなるコンタクト
ホール７を断面が２段のスロープ状とすることができる
ので、コンタクトホール７において、画素電極６と下側
の配線層（付加容量電極４やＴＦＴのドレイン電極等）
との電気的接続の信頼性を高くすることができる。
【００３２】なお、上記実施形態において、透明樹脂層
として感光性を付与したアクリル樹脂を用いたが、感光
性エポキシ樹脂やエポキシアクリレート等を用いること
も可能である。
として感光性を付与したアクリル樹脂を用いたが、感光
性エポキシ樹脂やエポキシアクリレート等を用いること
も可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
高開口率化および高精細化に対応したＣＦ ｏｎ ＴＦ
Ｔ構造において、ＣＦ層と画素電極の間に透明樹脂層を
設けることにより、配線金属層と重なり部での寄生容量
を小さくすることができる。よって、寄生容量による駆
動電圧歪みを防いで表示異常を生じないようにすること
ができる。ＣＦ層と透明樹脂層の合計厚みは、３μｍ以
上であれば寄生容量による駆動信号の歪みを実質的に防
ぐことができ、６μｍ以下であればコンタクトホールの
形成も容易であるので好ましい。
高開口率化および高精細化に対応したＣＦ ｏｎ ＴＦ
Ｔ構造において、ＣＦ層と画素電極の間に透明樹脂層を
設けることにより、配線金属層と重なり部での寄生容量
を小さくすることができる。よって、寄生容量による駆
動電圧歪みを防いで表示異常を生じないようにすること
ができる。ＣＦ層と透明樹脂層の合計厚みは、３μｍ以
上であれば寄生容量による駆動信号の歪みを実質的に防
ぐことができ、６μｍ以下であればコンタクトホールの
形成も容易であるので好ましい。
【００３４】さらに、透明樹脂層をＣＦ層の上に設ける
ことにより、透明樹脂層のコンタクトホールのサイズを
ＣＦ層よりも大きくすることができ、コンタクトホール
の断面を２段のスロープ状にすることができる。よっ
て、コンタクトホール部において画素電極と下側の配線
層とを信頼性良く電気的に接続することができる。
ことにより、透明樹脂層のコンタクトホールのサイズを
ＣＦ層よりも大きくすることができ、コンタクトホール
の断面を２段のスロープ状にすることができる。よっ
て、コンタクトホール部において画素電極と下側の配線
層とを信頼性良く電気的に接続することができる。
【図１】実施形態の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板に
ついて、一画素分の概略構成を示す平面図である。
ついて、一画素分の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線部分の断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’線部分の断面図である。
【図４】従来の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図５】従来の他の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の
概略構成を示す断面図である。
概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】 １ ソース配線 ２ ゲート配線 ３ 付加容量配線 ４ 下側透明導電膜（付加容量電極） ５ ＴＦＴ素子 ６ 画素電極 ７、７ａ、７ｂ コンタクトホール ８ 透明樹脂層 ９ ＣＦ層 １０ 層間絶縁膜 １１ 基板 １２ ＢＭ樹脂層
Claims (5)
- 【請求項１】 互いに交差する複数の走査配線と複数の
信号配線との交差部近傍にスイッチング素子が設けら
れ、その上にカラーフィルター層を介してマトリックス
状の画素電極が設けられ、該カラーフィルター層および
該画素電極のエッジが該走査配線および該信号配線と一
部重なっている一方の基板と、対向電極を有する他方の
基板が、液晶層を挟んで対向配置された液晶表示装置に
おいて、 該カラーフィルター層と該画素電極の間に透明樹脂層が
設けられ、 該カラーフィルター層と該透明樹脂層には、該画素電極
と該スイッチング素子のドレイン電極とを電気的に接続
するためのコンタクトホールが基板上の同じ位置に設け
られ、該透明樹脂層のコンタクトホールにおける基板側
の開口部が、該カラーフィルター層のコンタクトホール
における基板とは反対側の開口部よりも大きいサイズに
形成され、コンタクトホール部の断面形状が２段になっ
ている液晶表示装置。 - 【請求項２】 互いに交差する複数の走査配線と複数の
信号配線との交差部近傍にスイッチング素子が設けら
れ、その上にカラーフィルター層を介してマトリックス
状の画素電極が設けられ、該カラーフィルター層および
該画素電極のエッジが該走査配線および該信号配線と一
部重なり、かつ、隣接する画素の走査配線上に絶縁膜を
介して付加容量電極が設けられるか、または各走査配線
と平行に設けた付加容量配線上に絶縁膜を介して付加容
量電極が設けられて付加容量を構成している一方の基板
と、対向電極を有する他方の基板が、液晶層を挟んで対
向配置された液晶表示装置において、 該カラーフィルター層と該画素電極の間に透明樹脂層が
設けられ、 該カラーフィルター層と該透明樹脂層には、該画素電極
と該付加容量電極とを電気的に接続するためのコンタク
トホールが基板上の同じ位置に設けられ、該透明樹脂層
のコンタクトホールにおける基板側の開口部が、該カラ
ーフィルター層のコンタクトホールにおける基板とは反
対側の開口部よりも大きいサイズに形成され、コンタク
トホール部の断面形状が２段になっている液晶表示装
置。 - 【請求項３】 前記カラーフィルター層と前記透明樹脂
層の合計厚みが３μｍ以上６μｍ以下である請求項１ま
たは請求項２に記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記透明樹脂層のコンタクトホールにお
ける基板側の開口部が、該カラーフィルター層のコンタ
クトホールにおける基板とは反対側の開口部よりも３μ
ｍ以上大きいサイズに形成されている請求項３に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の液晶表示装置の製造方法であって、 走査配線、信号配線およびスイッチング素子が形成され
た基板上に、カラーフィルター層を設けてフォトリソグ
ラフィー法によりパターニングしてコンタクトホールを
形成する工程と、 該カラーフィルター層上に、感光性透明樹脂層を設けて
フォトリソグラフィー法によりパターニングしてコンタ
クトホールを形成する工程と、 該透明樹脂層上に画素電極を形成し、該コンタクトホー
ル下の電極と画素電極とを電気的に接続する工程とを含
む液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32475199A JP2001142095A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32475199A JP2001142095A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001142095A true JP2001142095A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18169286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32475199A Withdrawn JP2001142095A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001142095A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7012658B2 (en) | 2003-03-28 | 2006-03-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate for liquid crystal display and liquid crystal display utilizing the same |
| KR100759282B1 (ko) | 2005-01-31 | 2007-09-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판 및 그 제조 방법 |
| WO2008035482A1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Appareil d'affichage à cristaux liquides |
| KR100857498B1 (ko) * | 2002-04-30 | 2008-09-08 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치 및 이의 제조방법 |
| US7542112B2 (en) | 2003-03-13 | 2009-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Four color liquid crystal display and panel therefor |
| US7567329B2 (en) | 2003-05-12 | 2009-07-28 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
| JP2010097030A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置及びその製造方法 |
| US7847907B2 (en) | 2006-05-24 | 2010-12-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display substrate, method of fabricating the same, and liquid crystal display device having the same |
-
1999
- 1999-11-15 JP JP32475199A patent/JP2001142095A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100857498B1 (ko) * | 2002-04-30 | 2008-09-08 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치 및 이의 제조방법 |
| US7542112B2 (en) | 2003-03-13 | 2009-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Four color liquid crystal display and panel therefor |
| US7973886B2 (en) | 2003-03-13 | 2011-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Four color liquid crystal display and panel therefor |
| US7268842B2 (en) | 2003-03-28 | 2007-09-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate for liquid crystal display and liquid crystal display utilizing the same |
| US7012658B2 (en) | 2003-03-28 | 2006-03-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate for liquid crystal display and liquid crystal display utilizing the same |
| CN100458516C (zh) * | 2003-03-28 | 2009-02-04 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置用基板和使用它的液晶显示装置 |
| JP2009276788A (ja) * | 2003-03-28 | 2009-11-26 | Sharp Corp | 液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
| US7567329B2 (en) | 2003-05-12 | 2009-07-28 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
| KR100759282B1 (ko) | 2005-01-31 | 2007-09-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 기판 및 그 제조 방법 |
| US7847907B2 (en) | 2006-05-24 | 2010-12-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display substrate, method of fabricating the same, and liquid crystal display device having the same |
| WO2008035482A1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Appareil d'affichage à cristaux liquides |
| US7999888B2 (en) | 2006-09-19 | 2011-08-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having particular color-filter on array structure |
| JP2010097030A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |