JP2010085544A

JP2010085544A - 液晶装置の製造方法

Info

Publication number: JP2010085544A
Application number: JP2008252587A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Tanaka; 慎一郎田中; Masakatsu Higa; 政勝比嘉; Shuhei Yoshida; 周平吉田
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15
Also published as: US20110183451A1; US8460953B2

Abstract

【課題】外部からの静電気に起因する画像乱れを抑制した液晶装置の製造方法を提供する
。
【解決手段】素子基板と対向基板との間に液晶層が挟持され、素子基板上に画素電極と共
通電極とが形成され、画素電極と共通電極との間に発生する電界によって液晶を駆動する
横電界方式の液晶装置の製造方法であって、ガラス基板上に感光性樹脂の材料層２２ｘを
形成し、所定の露光パターンで露光処理を行う工程と、材料層２２ｘに現像処理を行い、
底部にガラス基板が露出する開口部２２ｃを有するブラックマトリクス２２ｂを形成する
工程と、ブラックマトリクス２２ｂを覆って静電シールド層４０を形成する工程と、静電
シールド層４０上の開口部２２ｃと重なる領域に着色層２２ａを設ける工程と、を備える
ことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、液晶装置の製造方法に関するものである。

液晶装置の視野角を広げる手段として、基板に対して面内方向（横方向）の電界を発生
させ、この横方向の電界で液晶分子を基板に並行な面内で回転させることで透過光を制御
する、いわゆる横電界方式のＩＰＳ（In-Plane Switching）方式が実用化されている。更
に、このＩＰＳ方式を改良したＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が提案されている
。

このような横電界方式の液晶装置は、ＴＦＴ等の駆動素子が形成された素子基板に共通
電極、画素電極といった電極、または配線といった導電性の部材を配置し、表示面側であ
る対向基板には導電部材を設けない構成を有する。そのため、静電気などに代表される対
向基板側の外部からの外部電界の影響を受けやすく、液晶表示に乱れが生じやすいという
問題がある。これを解決するために、対向基板側に透明導電膜を形成し、透明導電膜で静
電気を捕捉することで表示乱れを防ぐ方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）
。

特許文献１には、対向基板が備えるガラス基板の外側（液晶層とは反対側）に透明導電
膜を備える構成と、ガラス基板の内側（液晶層側）に透明導電膜を備える構成と、が挙げ
られている。これらを比較すると、内側に透明導電膜を備える対向基板は、同じく内側に
設けられる配向膜などの部材と積層して形成することで、ガラス基板の上下反転操作等が
不要となるため製造が容易であるという利点を有する。
特開２００１−５１２６３号公報

しかし、上記特許文献では、ガラス基板の内側に透明導電膜を備える対向基板の構成と
して、透明導電膜が対向基板側の配向膜の裏面に形成される構造が示されている。このよ
うな位置に透明導電膜を設けた場合には、透明導電膜と液晶層との間には配向膜しか存在
しないため両者の距離が近いため、静電気を捕捉する透明導電膜と、素子基板に設けられ
た画素電極または共通電極との間に縦電界が発生し、横電界方式の駆動を乱すおそれがあ
る。そのため、静電気からの液晶装置の保護が十分ではない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、外部からの静電気に起因する
画像乱れを抑制した液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、発明者は、静電遮蔽層をガラス基板の内側であって、液晶
層から極力遠ざけた位置に形成する構成を想到した。例えば、ガラス基板内側の表面に接
する位置に静電遮蔽層を形成することが考えられる。

ところで、液晶装置は複数の画素を備えており、画素間の領域を遮光する遮光層を有し
ている。このような遮光層としては、クロム等の金属を真空蒸着させた金属薄膜をエッチ
ングして形成される金属遮光層と、黒色の顔料等を分散させた樹脂により形成される樹脂
遮光層とがある。これらのうち、樹脂遮光層は、金属遮光層と比べると、真空蒸着等のプ
ロセスが不要であり、大面積の基板上にも形成が容易、という利点がある。

そこで発明者は、上述のように想到した構造を得るため、静電遮蔽層を形成したガラス
基板において、静電遮蔽層上に樹脂遮光層を積層する検討を行ったが、現像時に残渣が残
ってパターニング不良を起こし、良好な樹脂遮光層が形成できなかった。また、残渣が残
らないような現像条件とすると、必要部分の剥離を生じ、やはり良好な樹脂遮光層が形成
できなかった。

通常、樹脂遮光層は、平坦面を備えたガラス基板上に形成することが多く、フォトリソ
グラフィを用いたパターニングを行う事で形成する。そのため、樹脂遮光層の形成材料は
、ガラス基板上で形成することを前提として主鎖骨格や側鎖が設計されており、フォトリ
ソグラフィの反応条件が決定されている。このような事情により、静電遮蔽層上に樹脂遮
光層を形成することが困難となっていることが分かった。

そこで、上記の課題を解決するため、本発明に係る第１の液晶装置の製造方法は、第１
基板と第２基板との間に液晶層が挟持され、前記第１基板上に画素電極と共通電極とが形
成され、前記画素電極と前記共通電極との間に発生する電界によって液晶を駆動する横電
界方式の液晶装置の製造方法であって、ガラス基板上に感光性樹脂の材料層を形成し、所
定の露光パターンで露光処理を行う工程と、前記材料層に現像処理を行い、底部に前記ガ
ラス基板が露出する開口部を有する樹脂遮光層を形成する工程と、前記樹脂遮光層を覆っ
て静電遮蔽層を形成する工程と、前記静電遮蔽層上の前記開口部と重なる領域に着色層を
設ける工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る第２の液晶装置の製造方法は、第１基板と第２基板との間に液晶層
が挟持され、前記第１基板上に画素電極と共通電極とが形成され、前記画素電極と前記共
通電極との間に発生する電界によって液晶を駆動する横電界方式の液晶装置の製造方法で
あって、ガラス基板上に感光性樹脂の材料層を形成し、所定の露光パターンで露光処理を
行う工程と、前記材料層に現像処理を行い、底部に前記ガラス基板が露出する開口部を有
する樹脂遮光層を形成する工程と、前記開口部と重なる領域に着色層を設け、カラーフィ
ルタ層を形成する工程と、前記樹脂遮光層及び前記着色層を覆って静電遮蔽層を形成する
工程と、を備えることを特徴とする。

これらの方法によれば、ガラス基板上に予め樹脂遮光層を形成するために、現像時に樹
脂遮光層の形成材料を除去しやすく、残渣を残さない良好なパターニングが可能である。
静電遮蔽層は良好に形成した樹脂遮光層の形成後に設けることから、樹脂遮光層の形成に
影響を及ぼさない。そのため、良好にパターニングされた樹脂遮光層と、静電気を捕捉す
る静電遮蔽層と、を有し、外部からの静電気に起因する画像乱れを抑制した液晶装置の製
造方法を提供することができる。

本発明においては、前記静電遮蔽層および前記着色層を覆う絶縁層を形成する工程を有
することが望ましい。
この方法によれば、静電遮蔽層と液晶層とが、絶縁層の厚み分だけ更に離間するため電
圧降下が生じ、静電遮蔽層で捕捉した静電気が液晶層に作用する力（クーロン力）が弱ま
る。そのため、絶縁層が無いものと比べて静電気に起因する表示乱れを防ぎ、高品質な画
像表示が可能な液晶装置の製造方法とすることができる。

本発明においては、前記絶縁層に、前記静電遮蔽層を露出させる第１コンタクトホール
を形成する工程と、前記第１基板に、駆動回路と、前記駆動回路と電気的に接続された引
き回し配線とを形成する工程と、前記第１コンタクトホールと平面的に重なる位置に導通
材を配置し、前記引き回し配線と前記静電遮蔽層とを電気的に接続する工程と、を有する
ことが望ましい。
この方法によれば、静電遮蔽層に捕捉される静電気の電荷が駆動回路により設定される
電位に保たれるため、長時間使用しても静電気が蓄積・増加することなく、静電気の影響
による画像乱れを抑制した液晶装置の製造方法を提供することができる。

本発明においては、前記引き回し配線を形成する工程の後に、前記引き回し配線を覆う
絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜に、前記引き回し配線の一部を露出させる第２コン
タクトホールを形成する工程と、前記第２コンタクトホールの内部に、前記引き回し配線
を覆う導電膜を形成する工程と、を有し、前記電気的に接続する工程では、前記導通材を
前記導電膜と接して配置することが望ましい。
この方法によれば、導電膜が第２コンタクトホールの内部に露出する引き回し配線の酸
化を防ぎ、且つ良好な導通が得られるため、効果的に静電遮蔽層に蓄積する電荷を放出し
、良好な表示が可能な液晶装置の製造方法を提供することができる。特に、引き回し配線
の形成材料がアルミニウム等の卑金属である場合には、良好に表面酸化を防ぎ、導通を確
保することができるため好適である。

本発明においては、前記導電膜を形成する工程では、導電性金属酸化物を形成材料とす
ることが望ましい。
この方法によれば、コンタクトホールの底部に露出する引き回し配線の酸化を良好に防
ぐことができる。

本発明においては、前記第１基板に前記画素電極を形成した後に、絶縁膜を介して前記
画素電極と重なる前記共通電極を形成する工程を有することが望ましい。
この方法によれば、静電気を捕捉する静電遮蔽層と画素電極との間がより離れたものと
なる。そのため、画素電極と静電遮蔽層との間に発生する縦方向の電界を微弱に抑えるこ
とができ、画像乱れを抑制した液晶装置の製造方法を提供することができる。

［第１実施形態］
以下、図１〜図６を参照しながら、本発明に係る液晶装置の製造方法について説明する
。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸
法の比率などは適宜異ならせてある。

本実施形態の製造方法で製造する液晶装置は、光の進行方向と直交する横電界によって
液晶分子の方位角を制御して画像表示を行うものである。このような方式としては、ＦＦ
Ｓ方式や、ＩＰＳ方式等が知られている。以下、ＦＦＳ方式の駆動方式を採用した液晶装
置のうちフルカラー表示が可能なものに基づいて説明するが、本発明はＩＰＳ方式の液晶
装置にも適用可能である。

図１は、本実施形態の製造方法で製造する液晶装置１の等価回路図である。液晶装置１
の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、画素電極
９と画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されている。画素電極
９と共通電極１９との間には液晶層５０が介在している。共通電極１９は走査線駆動回路
２０４から延びる共通線３ｂと電気的に接続されており、複数のサブ画素において共通の
電位に保持されるようになっている。

データ線駆動回路２０１から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースと電気的に接続
されている。データ線駆動回路２０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを、データ線６
ａを介して各サブ画素に供給する。画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構
わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにし
てもよい。

ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路２０４から延びる走査線３ａが電気的に接続
されている。走査線駆動回路２０４から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給
される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加さ
れるようになっている。

画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子で
あるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とさ
れることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミ
ングで画素電極９に書き込まれるようになっている。画素電極９を介して液晶層５０に書
き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と液晶層５０を介
して対向する共通電極１９との間で一定期間保持される。

図２〜図４は、本実施形態の製造方法で製造する液晶装置１について、対向基板（第２
基板）側から見た平面図であり、図３は図２の一部を拡大した図、図４は図３の一部を拡
大した図である。

図２に示すように、本実施形態の液晶装置１は、素子基板（第１基板）１０と対向基板
２０とが平面的に重なる部分の周縁部においてシール材５２によって貼り合わされ、この
シール材５２によって区画された領域（表示領域Ａ）内に液晶分子が封入、保持されてい
る。シール材５２には、製造時において素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後
に液晶分子を注入するための液晶注入口５５が形成されており、液晶注入口５５は液晶注
入後に封止材５４により封止されている。素子基板１０の内面側であって表示領域Ａと平
面的に重なる領域には、図示略の画素電極および共通電極が形成されており、素子基板１
０の内面側であってシール材５２と平面的に重なる領域には、引き回し配線１８が設けら
れている。

素子基板１０の一端側の、素子基板１０と対向基板２０との重なり部分から張り出し
た部分（基板張出部１０ａ）には、液晶装置１を駆動する駆動信号を処理し適宜供給する
ための駆動用ＩＣ２０１が実装されており、端部には入力用端子２０２が設けられている
。入力用端子２０２には、例えば異方性導電膜２０３を介して、配線が形成されたＦＰＣ
（Flexible Printed Circuit）基板等が実装されており、外部電源や種々の外部機器と接
続している。

また、対向基板２０の内面側には、後述の静電シールド層（静電遮蔽層）４０が設けら
れており、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所に配設された導通部材（導電接
続部）４３を介して、素子基板１０の引き回し配線１８と電気的に導通している。本実施
形態の液晶装置１では、素子基板１０の他端側（駆動用ＩＣ２０１側の辺と対向する側）
の辺の両端部に２箇所、導通材４３が設けられている。液晶装置１においては、その他必
要応じて位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。

図３は、図２において二点鎖線で囲んだ領域ＡＲ１の拡大図である。ここでは、主とし
て素子基板側の構成を示している。

図に示すように、表示領域Ａには、平面視略矩形の複数のサブ画素Ｐがマトリクス状に
縦横に配置している。また、シール材５２の内側であって表示領域Ａの周辺は、非表示領
域Ｍとなっている。非表示領域Ｍには、引き回し配線１８から浸入する静電気を放電し、
表示領域Ａに配置されたサブ画素Ｐを保護するための静電保護領域ＳＡと、静電保護領域
ＳＡで放電仕切れなかった静電気によるサブ画素Ｐの破壊を自ら破壊されることで代行す
るダミー画素（静電保護部材）ＤＰが配置されたダミー領域ＤＡが設けられている。

素子基板１０における表示領域Ａの周囲には、シール材５２と重なって、共通電極１９
に共通電位を供給する引き回し配線１８が形成されており、引き回し配線１８が折れ曲が
る角には外側（液晶層５０とは反対側）に突出する接続部１８ａが形成されている。

一方、不図示の対向基板が備える静電シールド層４０の角部にも外側に突出する接続部
４０ａが形成されている。接続部４０ａと接続部１８ａとは平面的に重なっていると共に
、いずれもシール材５２の外側にまで延在して形成されており、各々の端部において導通
材４３を介して電気的に接続されている。したがって、静電シールド層４０の電位は、共
通電位と同電位に保たれている。

図４は、図３において二点鎖線で囲んだ領域ＡＲ２の拡大図である。

図に示す様に、非表示領域Ｍには、サブ画素Ｐの周辺に配置された複数のダミー画素Ｄ
Ｐを有するダミー領域ＤＡと、ダミー領域ＤＡとシール材５２との間の領域に配置された
ショートリング（静電保護部材）２１１や抵抗素子（静電保護部材）２１２を有する静電
保護領域ＳＡと、が設けられている。静電保護領域ＳＡのショートリング２１１および抵
抗素子２１２は、主に製造工程中に発生する静電気からサブ画素Ｐごとに配置されたＴＦ
Ｔを保護するために設けられる。

製造工程中に発生する静電気は、表示領域Ａの周辺からサブ画素Ｐに侵入する。そのた
め、発生する静電気を静電保護領域ＳＡの機能にて放電すると共に、放電仕切れなかった
静電気をダミー領域ＤＡに配置されたダミー画素ＤＰが破壊されることで、サブ画素Ｐが
破壊されることを防いでいる。

抵抗素子２１２は、サブ画素Ｐおよびダミー画素ＤＰが配列する行列に対応して、各行
列の端部に設けられている。図では、サブ画素Ｐおよびダミー画素ＤＰの行に対して１行
おき（上端の行から数えて偶数行）に設けられ、各々の行の走査線３ａと接続している。
また、図示は省略するが、図に示す右辺と対向する側の左辺には、残る行（奇数行）に対
応する抵抗素子２１２が設けられている。また、サブ画素Ｐおよびダミー画素ＤＰの列の
上端部にも、列毎に抵抗素子２１２が設けられている。

また、共通電極１９は、サブ画素Ｐおよびダミー画素ＤＰを覆って形成されており、抵
抗素子２１２が設けられた側の端部には、ショートリング２１１と接続するための張出部
２１３が設けられている。張出部２１３は、抵抗素子２１２と重ならない位置に設けられ
ており、張出部２１３を介して共通電極１９とショートリング２１１とが接続している。

また、共通電極１９の上端の角部分に設けられた張出部２１３には、引き回し配線１８
と接続するために平面視略矩形の接続部１９ａが設けられており、複数のコンタクトホー
ル２１４を介して違いに接続している。また、接続部１９ａは、複数のコンタクトホール
２１５を介して、ショートリング２１１とも接続している。これら静電保護領域ＳＡに設
けられた部材により、サブ画素Ｐに設けられたＴＦＴの静電破壊を防止している。

また、静電シールド層４０は、これらダミー領域ＤＡや静電保護領域ＳＡの各構成と平
面的に重なって設けられている。静電シールド層４０は、後述するように外部からの静電
気を捕捉する機能を有しており、静電気によりダミー領域ＤＡや静電保護領域ＳＡの各構
成が破壊されることを防いでいる。そのため、ダミー領域ＤＡや静電保護領域ＳＡでは、
良好にサブ画素Ｐが破壊されることを防ぐことができる。また、静電シールド層４０とダ
ミー領域ＤＡや静電保護領域ＳＡの各構成とは電気的に接続されているため、互いに協働
して静電気を拡散させることができる。

図５は、本実施形態の製造方法で製造する液晶装置１のシール材５２及び導通材４３周
辺の概略断面図である。ここでは、図を見やすくするために、非表示領域における構成を
省略して図示している。

図に示すように、液晶装置１は、素子基板１０と、素子基板１０と対向配置された対向
基板２０と、素子基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層５０と、を備えて構
成されている。また、液晶装置１には、素子基板１０と対向基板２０とが対向する領域の
縁端に沿ってシール材５２が設けられ、液晶層５０を構成する液晶分子が封止されている
。この液晶装置１は、素子基板１０側から照明光が照射され、表示される画像を対向基板
２０側から観察する構成となっている。

素子基板１０は、透光性を備えた基板本体１１を備えている。基板本体１１を形成する
材料には、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等の有機高分子化合物（樹脂）を用いることができる。また、透光性を備
えるならば、これらの材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもでき
る。

基板本体１１の液晶層５０側の面上には、アルミニウムや銅等の導電性材料からなる走
査線３ａと不図示のデータ線が形成されている。また、シール材５２と平面的に重なる領
域には、同様の導電性材料からなる引き回し配線１８が形成されている。これらは同じ材
料を用いることとしてもよく、また異なる材料を用いて形成しても良い。これらは、例え
ば導電性材料の薄膜を成膜した後に、パターニングされることにより得られる。本実施形
態では形成材料としてアルミニウムを用いる。

また基板本体１１上には、走査線３ａ、データ線、引き回し配線１８を覆うようにゲー
ト絶縁膜１２が形成されている。ゲート絶縁膜１２は、窒化シリコンや酸化シリコンなど
のような絶縁性を有する透光性材料で構成されている。

ゲート絶縁膜１２上には、半導体層３２、半導体層３２の一端に接続されているソース
電極３３、半導体層３２の他端に接続されているドレイン電極３４が形成されており、こ
れら半導体層３２、ソース電極３３、ドレイン電極３４および走査線３ａによってボトム
ゲート型のＴＦＴ３０を構成している。また、ＴＦＴ３０を覆うように層間絶縁膜１３が
形成されている。層間絶縁膜１３は、ゲート絶縁膜１２と同様に、窒化シリコンや酸化シ
リコンなどの絶縁性を有する透光性材料で構成されている。

層間絶縁膜１３上には、画素電極９が形成されており、コンタクトホール１６を介して
ＴＦＴ３０のドレイン電極３４と電気的に接続している。画素電極９は、ＩＴＯ（Indium
Tin Oxide:インジウム錫酸化物）や錫酸化物（ＳｎＯ_２）等の透光性を備えた導電性材
料にて形成されている。本実施形態ではＩＴＯを用いている。

また、層間絶縁膜１３上には、画素電極９を覆って電極間絶縁膜１４が形成されている
。電極間絶縁膜１４は、ゲート絶縁膜１２や層間絶縁膜１３と同様に、窒化シリコンや酸
化シリコンなどの絶縁性を有する透光性材料で構成されており、層間絶縁膜１３上に形成
された画素電極９を被覆している。

電極間絶縁膜１４上には、梯子状の共通電極１９が形成されている。画素電極９と共通
電極１９とは、電極間絶縁膜１４を介して配置されており、ＦＦＳ方式の電極構造を構成
している。また共通電極１９は、ゲート絶縁膜１２、層間絶縁膜１３、電極間絶縁膜１４
を連通するコンタクトホール１７を介して引き回し配線１８と接続されている。共通電極
１９は、ＩＴＯ等の透光性の導電性材料にて形成されており、本実施形態では共通電極１
９の材料にＩＴＯを用いている。

また、電極間絶縁膜１４上には、共通電極１９を覆って配向膜１５が形成されている。
配向膜１５は、例えばポリイミドなどの有機材料やシリコン酸化物などの無機材料で構成
されている。本実施形態の配向膜１５は、ポリイミドの形成材料を塗布してこれを乾燥・
硬化させた後、その上面にラビング処理を施すことによって得られる。

一方、対向基板２０は透光性を備えた基板本体２１を備えている。基板本体２１を形成
する材料には基板本体１１と同様の材料を用いることができる。

基板本体２１の液晶層５０側の面上には、ブラックマトリクス２２ｂが形成されている
。ブラックマトリクス２２ｂは、例えば黒色顔料を混合したアクリル樹脂などのネガ型感
光性樹脂を用いて格子上にパターニングして形成する。

また、基板本体２１の液晶層５０側の面上には、基板本体２１およびブラックマトリク
ス２２ｂの表面を覆って静電シールド層４０が形成されている。静電シールド層４０は、
外部からの静電気を捕捉し、捉えた静電気を後述の導通材４３を介して逃がすことで、対
向基板２０と素子基板１０との間に不測の縦電界を生じることを防止するために設けられ
る。静電シールド層４０は、ＩＴＯやＳｎＯ_２等の透光性を有する導電材料を用いて形成
されており、本実施形態ではＩＴＯを形成材料としている。

静電シールド層４０の液晶層５０側の面上には、着色層２２ａが形成されている。着色
層２２ａは、パターニングによりブラックマトリクス２２ｂに設けられた開口部２２ｃと
重なる静電シールド層４０上に、液滴吐出法などの湿式塗布法を用いて着色層２２ａの形
成材料を配置して形成する。複数の着色層２２ａとブラックマトリクス２２ｂとで、カラ
ーフィルタ層２２を成している。

本実施形態では各層の膜厚を、着色層２２ａは２μｍ、ブラックマトリクス２２ｂは１
．５μｍとした。カラーフィルタ層２２で、素子基板１０側から入射して対向基板２０側
に出射する光を赤色、緑色、青色に変調し、各色の光を混色することでフルカラー表示が
可能となる。

カラーフィルタ層２２上には、オーバーコート層（絶縁層）２４が形成されている。オ
ーバーコート（ＯＶＣ）層２４は、カラーフィルタ層２２を物理的または化学的に保護し
、カラーフィルタ層２２表面の凹凸形状を緩和する機能を備える。また、形成された着色
層２２ａやブラックマトリクス２２ｂから、各々の形成材料に含まれる硬化剤の反応残渣
などの低分子量物質やイオン性の不純物が液晶層５０へ溶出し、表示乱れを起こすことを
防ぐ。ＯＶＣ層２４は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透光性を備えた硬化性
樹脂を用いて形成する。本実施形態ではアクリル樹脂を用い、膜厚２μｍに形成している
。

ＯＶＣ層２４上には、配向膜１５と同様の材料を用いて配向膜２５が形成されている。
本実施形態の配向膜２５は、ポリイミドの形成材料を塗布してこれを乾燥・硬化させた後
、その上面に一定方向にラビング処理を施すことによって得られる。ラビングによる配向
膜２５の配向方向は、配向膜１５の配向方向と同方向となるように設定されている。

また、液晶層５０と重なる領域のＯＶＣ層２４上には、ブラックマトリクス２２ｂと重
なる領域に、スペーサ５６が形成されている。スペーサ５６は、素子基板１０と対向基板
２０との離間距離を一定以下にならないように保持するためのものである。例えば、対向
基板２０側から応力が加わった場合に、液晶層５０の厚さがスペーサ５６の高さ未満とな
らないため、表示乱れを防ぐことができる。

素子基板１０に設けられた引き回し配線１８と、対向基板２０に設けられた静電シール
ド層４０とは、液晶層５０の周囲を囲むシール材５２の外側（液晶層５０とは反対側）の
領域において、導通材４３を介して導通している。導通材４３は、導電性を有する微粒子
を混合した硬化性樹脂や、銀ペーストなどを用いる事ができる。導電性を有する微粒子に
は、例えばＡｕやＡｇなどの金属微粒子や、金属などの導電性を有する材料で導電性を有
さない微粒子の表面をコートしたものなどが挙げられる。

素子基板１０側の導通材４３を配置する領域には、ゲート絶縁膜１２、層間絶縁膜１３
、電極間絶縁膜１４を貫通して互いに連通するコンタクトホール（第２コンタクトホール
）４１が形成されており、底部には引き回し配線１８が一部露出している。

本実施形態の引き回し配線１８は、形成材料として卑金属であるアルミニウムを用いて
いるため、コンタクトホール４１を形成して露出させると、表面が酸化して酸化膜を形成
し、導通を取ることができないおそれがある。また、コンタクトホール４１の底部には引
き回し配線１８の一部のみが露出するのみであり、導通材４３との導通面積が小さい。そ
のため、引き回し配線１８の表面酸化を防ぎ、また、導通材４３との導通を確実なものと
するため、コンタクトホール４１を覆ってＩＴＯやＳｎＯ_２を形成材料とする導電膜４４
が形成されていることが望ましい。

また、対向基板２０側の導通材４３を配置する領域には、ＯＶＣ層２４を貫通して互い
に連通するコンタクトホール（第１コンタクトホール）４２が形成されている。
本実施形態の液晶装置１は、以上のような構成となっている。

次いで、図６を用い、液晶装置１の製造方法について対向基板２０の製造方法を中心に
説明する。図６は、対向基板２０の製造工程を示す工程図である。

まず、図６（ａ）に示すように、基板本体２１上に、ネガ型感光性樹脂の前駆体を含む
溶液を塗布し、ブラックマトリクスの形成材料である材料層２２ｘを成膜する。溶液の塗
布は、スピンコート法や液滴吐出法、またはフレキソ印刷やスクリーン印刷といった印刷
法などの方法を用いて行うことができる。

次いで、図６（ｂ）に示すように、ブラックマトリクスの形成領域に対応する位置に開
口部Ｍａを備えたマスクＭを介して材料層２２ｘに紫外線Ｌを照射する。紫外線Ｌに曝さ
れた材料層２２ｘは硬化し、ブラックマトリクス２２ｂの潜像を形成する。また、マスク
Ｍの遮光部Ｍｂに覆われて紫外線Ｌが当たらなかった領域では、重合反応が起こらないた
め材料層２２ｘの状態を維持する。

次いで、図６（ｃ）に示すように、ネガ型感光性樹脂の前駆体を可溶な有機溶剤やアル
カリ性水溶液等の現像液Ｄを用いて、未反応の材料層２２ｘを除去し現像する。このとき
、ガラス基板である基板本体２１の表面からは、材料層２２ｘの残渣（ネガ型感光性樹脂
の前駆体）が残ることなく良好に除去され、現像を行うことができる。材料層２２ｘを除
去した後は、開口部２２ｃを有するブラックマトリクス２２ｂが現像される。必要に応じ
て、現像したブラックマトリクス２２ｂを焼成し、ネガ型感光性樹脂を完全に硬化させる
こととしても良い。

次いで、図６（ｄ）に示すように、蒸着装置１００Ａ中においてＩＴＯを真空蒸着し、
静電シールド層４０を成膜する。具体的には、静電シールド層４０の形成材料が入った容
器１１０と、ブラックマトリクス２２ｂが形成された基板本体２１とを密閉容器１００内
に配置し、密閉容器１００内を真空に減圧した後に容器１１０を加熱することで、蒸発す
るブラックマトリクス２２ｂの形成材料を基板本体２１の表面に蒸着する。ここでは、蒸
着にて静電シールド層４０を形成することとしたが、他にも例えばスパッタリング法や、
プラズマＣＶＤ法等の公知の技術を用いる事もできる。

次いで、図６（ｅ）に示すように、静電シールド層４０上の開口部２２ｃと重なる領域
に、着色層の形成材料を配置し、着色層２２ａを形成する。
以上のようにして、ブラックマトリクス２２ｂと静電シールド層４０とを有する対向基
板２０を形成することができる。このように製造される対向基板２０を用い、従来知られ
た方法にて液晶装置１を製造することができる。

以上のような構成の液晶装置の製造方法によれば、ガラス基板である基板本体２１上に
予め樹脂製のブラックマトリクス２２ｂを形成するために、現像時に材料層２２ｘを除去
しやすく、材料層２２ｘの残渣を残さない良好なパターニングが可能である。静電シール
ド層４０は良好に形成したブラックマトリクス２２ｂの形成後に設けることから、ブラッ
クマトリクス２２ｂの形成に影響を及ぼすことなく形成可能である。そのため、良好にパ
ターニングされブラックマトリクス２２ｂと、外部静電気を捕捉する静電シールド層４０
と、を有する液晶装置１の製造方法とすることができる。

また、本実施形態では、静電シールド層４０やカラーフィルタ層２２を覆うＯＶＣ層２
４を形成することとしているため、ＯＶＣ層２４の厚み分電圧降下を生じさせ、静電気に
起因する表示乱れを防ぐことができる。

また、本実施形態では、ＯＶＣ層２４に静電シールド層４０を露出させるコンタクトホ
ール４２が形成され、素子基板１０側に形成された引き回し配線１８と静電シールド層４
０とを、導通材４３を介して接続することとしているため、長時間使用しても静電気が蓄
積・増加することがなく、静電気の影響による画像乱れを抑制した液晶装置とすることが
できる。

また、本実施形態では、引き回し配線１８を露出させるコンタクトホール４１の内部に
導電膜４４を形成することとしているため、引き回し配線１８の酸化を防ぐと共に良好な
導通を確保し、効果的に静電遮蔽層に蓄積する電荷を放出することができる。

また、本実施形態では、画素電極９を形成した後に、電極間絶縁膜１４を介して画素電
極９と重なる共通電極１９を形成することとしているため、静電気を捕捉する静電シール
ド層４０と画素電極９との間をより離すことができ、縦方向の電界を微弱に抑えることが
可能となる。

なお、本実施形態においては、ネガ型感光性樹脂を用いてブラックマトリクス２２ｂを
形成することとしたが、ポジ型感光性樹脂を用いることとしても構わない。その場合は、
開口部２２ｃの形成パターンに従って露光し、光照射により低分子量化したポジ型感光性
樹脂を現像時に除去する。この場合であっても、ガラス基板である基板本体２１上にブラ
ックマトリクス２２ｂを形成すると、良好な現像が可能である。

また、本実施形態においては、静電シールド層４０を共通電極１９と接続し、共通電位
に制御することとしたが、これに限らない。例えば、ＧＮＤ電位に保たれた配線を別途形
成し、当該配線と静電シールド層４０とを接続することで、静電シールド層４０をＧＮＤ
電位に保つ事としても良い。

［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係る液晶装置の説明図である。本実施形態の液晶装置
は、第１実施形態と一部共通している。異なるのは、静電シールド層４０がカラーフィル
タ層２２を覆って形成されていることである。したがって、本実施形態において第１実施
形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

液晶装置２が有するカラーフィルタ層２２は、着色層２２ａが、ブラックマトリクス２
２ｂよりも厚く形成されており、周縁の一部が隣接するブラックマトリクス２２ｂと重な
って形成されている。隣り合う着色層２２ａの間にはブラックマトリクス２２ｂが一部露
出している。静電シールド層４０は、カラーフィルタ層２２の形成後に、カラーフィルタ
層２２の表面を覆って形成されている。

以上のような構成の液晶装置２でも、ガラス基板である基板本体２１上に予め樹脂製の
ブラックマトリクス２２ｂを形成するために良好な現像が可能である。静電シールド層４
０は良好に形成したブラックマトリクス２２ｂを有するカラーフィルタ層２２の表面に設
けることから、ブラックマトリクス２２ｂの形成に影響を及ぼすことがない。そのため、
良好にパターニングされブラックマトリクス２２ｂと、外部静電気を捕捉する静電シール
ド層４０と、を有する液晶装置２を製造することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、
本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成
部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において
設計要求等に基づき種々変更可能である。

本発明の第１実施形態の製造方法で製造する液晶装置の等価回路図である。本発明の第１実施形態の製造方法で製造する液晶装置の概略平面図である。本発明の第１実施形態の製造方法で製造する液晶装置の概略平面図である。本発明の第１実施形態の製造方法で製造する液晶装置の概略平面図である。本発明の第１実施形態の製造方法で製造する液晶装置の概略断面図である。本発明の第１実施形態の製造方法に係る工程図である。本発明の第２実施形態の製造方法で製造する液晶装置の概略断面図である。

符号の説明

１，２…液晶装置、９…画素電極、１０…素子基板、１９…共通電極、２０…対向基板
、２２…カラーフィルタ層、２２ａ…着色層、２２ｂ…ブラックマトリクス（樹脂遮光層
）、２２ｃ…開口部、２２ｘ…材料層、４０…静電シールド層（静電遮蔽層）、４３…導
通材、５０…液晶層

Claims

第１基板と第２基板との間に液晶層が挟持され、前記第１基板上に画素電極と共通電極
とが形成され、前記画素電極と前記共通電極との間に発生する電界によって液晶を駆動す
る横電界方式の液晶装置の製造方法であって、
ガラス基板上に感光性樹脂の材料層を形成し、所定の露光パターンで露光処理を行う工
程と、
前記材料層に現像処理を行い、底部に前記ガラス基板が露出する開口部を有する樹脂遮
光層を形成する工程と、
前記樹脂遮光層を覆って静電遮蔽層を形成する工程と、
前記静電遮蔽層上の前記開口部と重なる領域に着色層を設ける工程と、を備えることを
特徴とする液晶装置の製造方法。
第１基板と第２基板との間に液晶層が挟持され、前記第１基板上に画素電極と共通電極
とが形成され、前記画素電極と前記共通電極との間に発生する電界によって液晶を駆動す
る横電界方式の液晶装置の製造方法であって、
ガラス基板上に感光性樹脂の材料層を形成し、所定の露光パターンで露光処理を行う工
程と、
前記材料層に現像処理を行い、底部に前記ガラス基板が露出する開口部を有する樹脂遮
光層を形成する工程と、
前記開口部と重なる領域に着色層を設け、カラーフィルタ層を形成する工程と、
前記樹脂遮光層及び前記着色層を覆って静電遮蔽層を形成する工程と、を備えることを
特徴とする液晶装置の製造方法。
前記静電遮蔽層および前記着色層を覆う絶縁層を形成する工程を有することを特徴とす
る請求項１または２に記載の液晶装置の製造方法。
前記絶縁層に、前記静電遮蔽層を露出させる第１コンタクトホールを形成する工程と、
前記第１基板に、駆動回路と、前記駆動回路と電気的に接続された引き回し配線とを形
成する工程と、
前記第１コンタクトホールと平面的に重なる位置に導通材を配置し、前記引き回し配線
と前記静電遮蔽層とを電気的に接続する工程と、を有することを特徴とする請求項３に記
載の液晶装置の製造方法。
前記引き回し配線を形成する工程の後に、前記引き回し配線を覆う絶縁膜を形成する工
程と、
前記絶縁膜に、前記引き回し配線の一部を露出させる第２コンタクトホールを形成する
工程と、
前記第２コンタクトホールの内部に、前記引き回し配線を覆う導電膜を形成する工程と
、を有し、
前記電気的に接続する工程では、前記導通材を前記導電膜と接して配置することを特徴
とする請求項４に記載の液晶装置の製造方法。
前記導電膜を形成する工程では、導電性金属酸化物を形成材料とすることを特徴とする
請求項５に記載の液晶装置の製造方法。
前記第１基板に前記画素電極を形成した後に、絶縁膜を介して前記画素電極と重なる前
記共通電極を形成する工程を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記
載の液晶装置の製造方法。