JP3264364B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、カラー表示を行
う液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の液晶表示装置の概略構成を図１
２に示す。この図から明らかな様に、各ソース信号線１
０１と各ゲート信号線１０２を直交させ、それぞれの交
差部位に各画素１０３を設け、これらの画素１０３をマ
トリクス状に配列している。各画素１０３は、薄膜トラ
ンジスタ１０４（以下ＴＦＴと称す）と、このＴＦＴ１
０４のドレインに接続された画素容量１０５及び付加容
量１０６を有する。これらの画素１０３の画素容量１０
５は、容量配線１０７を通じて液晶表示装置の対向電極
（図示せず）に接続されている。
【０００３】各ＴＦＴ１０４は、垂直方向の各列に区別
されており、これらの列毎に、１列の各ＴＦＴ１０４の
ソースをソース信号線１０１に接続している。また、各
ＴＦＴ１０４は、水平方向の各列に区別されており、こ
れらの列毎に、１列の各ＴＦＴ１０４のゲートをゲート
信号線１０２に接続している。
【０００４】ここでは、各走査に同期して、各ゲート信
号線１０２を順次アクティブに設定し、その度に、水平
方向１列の各ＴＦＴ１０４をオンにしている。また、１
列の各ＴＦＴ１０４がオンとなる度に、映像信号を各ソ
ース信号線１０１に割り当てて伝送し、この映像信号を
該列の各ＴＦＴ１０４の画素容量１０５に書き込む。こ
れによって、表示画面上の一映像分の映像信号がマトリ
クス状の全ての各画素容量１０５に割り当てて書き込ま
れ、この一映像が表示される。
【０００５】図１３は、従来の液晶表示装置における画
素を拡大して示している。また、図１４は、図１３の
Ｃ’−Ｃに沿い破断して示す断面図である。
【０００６】図１３に示す様に、この液晶表示装置の画
素は、ＴＦＴ１０４、付加容量電極１１３及び矩形の画
素電極１１４等を有する。画素電極１１４の上下両端に
沿って、それぞれのゲート信号線１０２を配置し、画素
電極１１４の左右両端に沿って、それぞれのソース信号
線１０１を配置している。
【０００７】図１４から明らかな様に、この液晶表示装
置においては、アクティブマトリクス基板１１６上に、
ゲート信号線１０２並びに付加容量電極１１３（図１４
に示さず）を形成し、この上にゲート絶縁膜１１７を形
成する。この後、半導体層１１８及びチャネル保護層１
１９を形成し、ＴＦＴ１０４のソース及びドレインとな
るｎ+Ｓｉ層１２０を形成し、ＩＴＯ膜を成膜してパタ
ーニングすることにより、ドレイン信号線１１２及びソ
ース信号線１０１を形成する。そして、層間絶縁膜１２
１を積層し、この層間絶縁膜１２１にコンタクトホール
１２２を形成してから、ＩＴＯ膜をパターニングしてな
る画素電極１１４を形成し、この画素電極１１４をコン
タクトホール１２２を介してドレイン信号線１１２に接
続している。更に、この画素電極１１４上に配向膜１２
３を形成し、この配向膜１２３にラビング処理を施す。
【０００８】一方、対向基板１２５の下側面には、感光
性カラーレジスト膜１２６、対向電極１２７及び配向膜
１２８を順次積層する。
【０００９】最後に、アクティブマトリクス基板１１６
及び対向基板１２５を対向配置し、これらの間に液晶層
１２４を注入して、この液晶層１２４を保持する。
【００１０】この様な構成においては、各ソース信号線
１０１並びに各ゲート信号線１０２と各画素電極１１４
間に、層間絶縁膜１２１を介在させているので、各信号
線１０１，１０２と各画素電極１１４をオーバーラップ
させることができ、このために画素の開口率を向上させ
たり、各信号線に起因する電界を遮蔽して、液晶の配向
不良を抑制することが可能となる（特開昭５８−１７２
６８５号公報を参照）。
【００１１】また、対向基板１２５に感光性カラーレジ
スト膜１２６を設ける代わりに、層間絶縁膜１２１をブ
ラックマスクやカラーフィルタとして併用し、これらを
アクティブマトリクス基板１１６に一体的に形成するこ
とができる（特開平６−２４２４３３号公報を参照）。
この場合、ブラックマスクやカラーフィルタを対向基板
１２５側に設けるのと比較すると、アクティブマトリク
ス基板１１６と対向基板１２５の貼り合わせのときに、
アライメント誤差を考慮する必要が無くなり、更には開
口率を向上させることも可能となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置の各画素のカラーフィルターを形成するには、一般的
に、染色法、電着法及び顔料分散法等を適用するが、染
色法並びに電着法の場合は、カラーフィルターの耐色性
が劣り、色あせが発生し易い。また、顔料分散法の場合
は、成膜時にスピン塗布法を適用するため、原材料の無
駄が発生し易く、カラーフィルターの低価格化の点で改
善の余地がある。
【００１３】更に、アクティブマトリクス基板１１６の
層間絶縁膜１２１をブラックマスクやカラーフィルター
として併用する場合も、同様のことが言える。その上、
画素の全容量（画素容量と付加容量の和）に書き込まれ
た電位を一定時間（フレーム周期に略相当する）保持せ
ねばならないので、ＴＦＴ１０４上にもブラックマトリ
クスを配置して、このＴＦＴ１０４のフォトコンダクタ
ンスを抑える必要があり、このブラックマトリクスによ
って層間絶縁膜１２１に含まれるＴＦＴ１０４の特性が
損なわれてはならないことから、この層間絶縁膜１２１
には、カラーフィルター単体のものと比較すると、絶縁
性及び非分極特性の点で厳しい性能が求められる。
【００１４】したがって、層間絶縁膜１２１をブラック
マスクやカラーフィルターとして併用する場合は、染色
法並びに電着法の適用がより困難であり、顔料分散法を
適用するにしても、顔料の選択や顔料によるアクティブ
マトリクス基板の汚染に対して十分に慎重でなければな
らない。
【００１５】また、図１３に示す様に、画素電極１１４
の縁がゲート信号線１０２とオーバーラップするので、
これらの間の容量による画素容量の電位の引き込みが大
きくなる。一方、顔料分散法に基づくスピン塗布法を適
用した場合には、層間絶縁膜１２１の膜厚制御が困難で
あって、アクティブマトリクス基板１１６が大型化する
程（画面の大型化）、この膜厚制御が極めて困難にな
り、層間絶縁膜１２１の膜厚にむらが発生する。そし
て、この層間絶縁膜１２１の膜厚の均一性が十分でない
と、画素電極１１４の縁とゲート信号線１０２間の容量
による画素容量の電位の引き込みも均一でなくなって、
液晶層の一部分には大きな直流成分が加わり、その部分
で表示品位や信頼性を著しく損なう。
【００１６】更に、画素電極１１４の縁がソース信号線
１０１とオーバーラップする場合は、画素電極１１４と
ソース信号線１０１間の容量が大きくなり、ソース信号
線１０１の映像信号が該容量を通じて画素容量の電位に
作用して、この画素容量の電位が変動する。つまり、こ
のソース信号線１０１に沿ってクロストークが発生し、
その結果表示画面上でライン状のノイズが現れる。
【００１７】すなわち、層間絶縁膜１２１をブラックマ
スクやカラーフィルターとして併用する場合は、層間絶
縁膜１２１に対して縁性及び非分極特性の点で厳しい性
能が求められるために、染色法並びに電着法の適用が非
常に困難であって、顔料分散法を適用するしかないもの
の、この顔料分散法の場合は、層間絶縁膜１２１の膜厚
制御が困難であって、様々な制約を招いた。
【００１８】そこで、この発明は、この様な従来技術の
課題を解決するものであって、表示品質の低下を招かず
に、層間絶縁膜をブラックマスクやカラーフィルターと
して併用することが可能な液層表示装置及びその製造方
法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、この発明は、請求項１に記載の様にアクティ
ブマトリクス基板と、このアクティブマトリクス基板に
対向配置された対向基板と、アクティブマトリクス基板
と対向基板間に介在する液晶層とを備え、アクティブマ
トリクス基板上に、制御信号を伝送する各ゲート信号線
と映像信号を伝送する各ソース信号線を交差させて形成
し、これらの信号線の交差部位に各スイッチング素子を
割り当ててマトリクス状に配列すると共に、これらの信
号線に各スイッチング素子を接続し、各スイッチング素
子及び各信号線上に、層間絶縁膜を形成し、この層間絶
縁膜上に、各画素電極をマトリクス状に形成した液晶表
示装置の製造方法において、前記層間絶縁膜は、原色の
有色有機フィルムをラミネート法によってアクティブマ
トリクス基板に貼着し、貼着された有色有機フィルムを
所定の画素毎にパターニングして原色のフィルム片とす
る工程を各原色の有色有機フィルム毎に繰り返して、各
原色フィルム片をマトリクス状に配列することによって
形成されていることを特徴とする。有色有機フィルム
は、例えば各原色フィルム片をマトリクス状に配列した
ものである。これらの原色フィルム片は、各原色に着色
されたそれぞれの透過性有機フィルムをラミネート法に
よって貼着してからパターニングしてなる。 有色有機フ
ィルムの各原色フィルム片は、カラーフィルターとして
の役目を果たし、各透過性有機フィルムをラミネート法
によって貼着してからパターニングして形成される。
【００２０】この様な構成においては、有色有機フィル
ムをラミネート法によって貼着して、層間絶縁膜を形成
するので、均一な厚みの層間絶縁膜を得ることができ
る。したがって、層間絶縁膜の厚みのむらに起因する様
々な問題が解決される。
【００２１】しかも、アクティブマトリクス基板が大き
くなっても、これに合わせて、有色有機フィルムの大き
さを変更するだけで良く、層間絶縁膜の厚みの均一性を
一切損なわずに済む。
【００２２】これに対して従来の顔料分散法の場合は、
先に述べた様にアクティブマトリクス基板が大きくなる
程、むらが発生し易く、層間絶縁膜の膜厚制御が困難と
なる。また、顔料分散法に基づくスピン塗布法では、成
膜時に、材料の軟度を確保するために、この材料に一定
の水分を含めておく必要があって、成膜後のベーク処理
によって、層間絶縁膜が乾燥すると、膜厚が変化してし
まう。
【００２３】これに対して、層間絶縁膜として有色有機
フィルムを適用すれば、均一な膜厚を容易に実現するこ
とができる。また、ドライフィルムであって、微小程度
まで重合が進行しているフィルムを適用すれば、バイン
ダ含有量を小さくしておけることから、ベーク処理を施
しても、膜厚が殆ど変化せずに済む。
【００２４】請求項２に記載の様に、前記有色有機フィ
ルムは、感光性を有し、前記アクティブマトリクス基板
に貼着された有色有機フィルムを露光及び現像すること
によって該有色有機フィルムをパターニングする。
【００２５】この場合、製造工程が簡単であって、量産
性に優れ、コストの低減を図ることができる。
【００２６】あるいは、請求項３に記載の様に、前記原
色のフィルム片は、前記アクティブマトリクス基板に貼
着された有色有機フィルムにフォトレジストを形成し
て、該フォトレジストを露光及び現像した後に、この有
色有機フィルムをエッチングすることによって形成され
る。
【００２７】この場合は、工程数が多いものの、有色有
機フィルムを高精度で加工することが可能となる。
【００２８】この発明の有色有機フィルムをラミネート
法によって貼着してからパターニングする方法と、従来
の顔料分散法に基づくスピン塗布法を比較すると、従来
の場合は、樹脂材料を極めて広い範囲で塗布し、この塗
布した樹脂材料のうち層間絶縁膜としてアクティブマト
リクス基板上に残されるものの割合が少なく、製造コス
トが高いのに対して、この発明の場合は、無駄となる材
料が少なく、製造コストを低くすることができる。
【００２９】
【００３０】
【００３１】請求項５に記載の様に、前記層間絶縁膜
は、遮光性を有する遮光性有色有機フィルムをラミネー
ト法によって前記アクティブマトリクス基板に貼着した
後に所定形状にパターニングして形成された各遮光性フ
ィルム片を更に含む。
【００３２】これらの遮光性フィルム片は、ブラックマ
トリクスとしての役目を果たす。例えば、有色有機フィ
ルムの各原色フィルム片は、各画素の境界（例えば各ソ
ース信号線の上方）で境目を有しており、この境目のパ
ターニングの精度が十分でなかったり、各原色フィルム
片の縁のテーパー角度制御が困難なときには、この境目
で、層間絶縁膜の厚さを十分に確保することができず、
光漏れを生じることがある。この様な場合には、各原色
フィルム片の境目に各遮光性フィルム片を配置する。
【００３３】なお、請求項４に記載の様に、各原色フィ
ルム片の境目に各遮光性フィルム片を配置する代わり
に、各原色フィルム片を各画素の境界で重ね合わせても
構わない。この場合、異なる各色に着色された各原色フ
ィルム片を重ねるので、これらの原色フィルム片が重な
る部分に遮光性を生じ、各画素の境界で光漏れを生じな
い。
【００３４】直視透過型の液晶表示装置においては、各
原色フィルム片を赤、緑、青に着色し、これらの原色フ
ィルム片を各画素に重ね、これらの画素を除く部分に各
遮光フィルム片を重ねる。また、反射型液晶表示装置、
もしくは補色を用いる必要がある場合は、赤、緑、青の
代わりに、各原色フィルム片をシアン、マゼンダ、イエ
ローに着色する。また、例えば３枚の液層ライトバルブ
を用いたプロジェクション表示装置においても、シア
ン、マゼンダ、イエローを採用し、３枚の液層ライトバ
ルブ毎に、有色有機フィルムを単色の透過性有機フィル
ムから形成するか、又は有色有機フィルムを単色の透過
性有機フィルム及び遮光性フィルムから形成する。
【００３５】
【００３６】
【００３７】また、ソース信号線として透明導電膜（例
えばＩＴＯ）を適用した場合は、請求項６に記載の様
に、マトリクス状に配列された原色フィルム片上に、感
光性を有するオーバーコートフィルムをラミネート法に
よって貼着した後に、該オーバーコートフィルムを、露
光及び現像することによって所定の形状にパターニング
する工程をさらに包含すれば良い。
【００３８】請求項７に記載の様に、マトリクス状に配
列された原色フィルム片上に、オーバーコートフィルム
をラミネート法によって貼着した後に、該オーバーコー
トフィルム上に、フォトレジストを形成して露光及び現
像し、その後に、このオーバーコートフィルムのエッチ
ングによって該オーバーコートフイルムを所定の形状に
パターニングする工程をさらに包含する。
【００３９】この場合、製造工程が簡単であって、量産
性に優れ、コストの低減を図ることができる。
【００４０】請求項８に記載の様に、マトリクス状に配
列された原色フィルム片上に、オーバーコートフィルム
をラミネート法によって貼着した後に、該オーバーコー
トフィルム上に、フォトレジストを形成して露光及び現
像し、その後に、このオーバーコートフィルムのエッチ
ングによって該オーバーコートフイルムを所定の形状に
パターニングする工程をさらに包含する。
【００４１】この場合は、工程数が多いものの、各有機
フィルムを高精度で加工することが可能となる。
【００４２】このオーバーコートフィルムは、層間絶縁
膜上に形成されるので、この層間絶縁膜の凹凸を覆い隠
し、その表面が平滑となる。このため、オーバーコート
フィルム上の画素電極が切れ難くなって、不良の発生率
が低減する。
【００４３】また、層間絶縁膜は、カラーフィルター及
びブラックマトリクスとしての役目ばかりでなく、絶縁
膜としての役目を十分に果たし、画素電極と、各ソース
信号線及び各ゲート信号線間の容量を十分に減少させ
る。
【００４４】請求項９に記載の様に、所定の形状にパタ
ーニングされたオーバーコートフィルム上に、フォトレ
ジストを形成して露光及び現像した後に、有色有機フィ
ルム並びにオーバーコートフィルムをエッチングするこ
とによって、コンタクトホールを形成する。
【００４５】あるいは、請求項１０に記載の様に、所定
の形状にパターニングされたオーバーコートフィルムを
ベーク処理した後に、オーバーコートフィルム上にフォ
トレジストを形成して露光及び現像し、さらにその後
に、有色有機フィルム並びにオーバーコートフィルムの
エッチングによって、コンタクトホールを形成する。
【００４６】この様にベーク処理を施してからオーバー
コートフィルムのエッチングを施すと、有色有機フィル
ムのベーク処理が事前に行われていても、有色有機フィ
ルムとオーバーコートフィルム間でエッチングレートの
差を小さくすることができる。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面を参照して説明する。
【００５６】図１は、この発明の液晶表示装置の第１実
施形態における画素を拡大して示している。また、図２
は、図１のＡ’−Ａに沿い破断して示す断面図である。
この様な液晶表示装置をその製造方法と共に次ぎに述べ
る。
【００５７】まず、アクティブマトリクス基板１に、ゲ
ート信号線２並びに付加容量電極３を形成し、この上に
ゲート絶縁膜４を形成する。この後、半導体層５及びチ
ャネル保護層６を形成し、ＴＦＴ７のソース及びドレイ
ンとなるｎ+Ｓｉ層８を形成する。
【００５８】これまでの製造工程は、図１３及び図１４
に示す従来のものと同様である。
【００５９】引き続いて、金属層及びＩＴＯ膜をスパッ
タ法によって形成し、これらをパターニングすることに
より、ドレイン信号線１２及びソース信号線１３を形成
する。ソース信号線１３を金属層及びＩＴＯ膜の二重構
造にすることによって、金属層及びＩＴＯ膜のいずれか
一方に欠損があっても、この欠損を他方によって補うこ
とができるので、このソース信号線１３の断線率を低下
させることができる。
【００６０】次に、図３に示すＤＦＬ法による製造工程
に従って、層間絶縁膜、つまり有色有機フィルム１４を
構成する赤色フィルム片１４Ｒ、緑色フィルム片１４
Ｇ、青色フィルム片１４Ｂlue、及び遮光性フィルム片
１４Ｂlackを順次形成する。
【００６１】まず、図３（ａ）に示す様に、ドライフィ
ルムであって、赤色の顔料が分散され、感光性（ネガ
型）を有する厚さ３μｍの透過性有機フィルム２１をラ
ミネート法によって貼着し、保護フィルム２２を剥離し
てから、赤色を表示する画素からコンタクトホール１６
及びＴＦＴ７を除いた部分だけを露光し、クッション層
２３を現像して、この赤色の透過性有機フィルム２１を
アルカリ性の溶液によって現像し、赤色の画素を覆う赤
色フィルム片１４Ｒを形成し、２５０℃でベーク処理を
施す。
【００６２】ここでは、有色有機フィルム１４の厚みが
３μｍ（後で述べる様に少なくとも２μｍ以上を必要と
する）に設定されている。また、画素電極１５を形成す
るＩＴＯ膜がコンタクトホール１６の段差部分で切れ易
いので、このコンタクトホール１６のテーパー角度を４
５度となる様に制御し、このコンタクトホール１６の内
周面を緩やかなテーパー形状にしている。これによっ
て、後で形成される画素電極１５がコンタクトホール１
６の段差部位で切れない様にしている。
【００６３】また、ベーク処理は、フォトリソグラフィ
ー法によるパターニングのときに、十分に重合しきれな
かった反応基を熱重合させて、液晶表示装置の表示中に
有色有機フィルム１４から不純物が液晶層や半導体層に
溶出して、故障や表示品位の低下を招かない様にする意
味合いがあるほか、焼き締めの効果によって、有色有機
フィルム１４と下地の密着性を増す狙いがある。２５０
℃のベーク処理では、顔料の退色も殆どなく、ａ−Ｓｉ
に対する影響もない。
【００６４】引き続いて、図３（ｂ）に示す様に、感光
性を有する厚さ３μｍの緑色の透過性有機フィルムをラ
ミネート法によって貼着し、保護フィルムを剥離してか
ら、緑色を表示する画素からコンタクトホール１６及び
ＴＦＴ７を除いた部分だけを露光し、クッション層を現
像し、この緑色の透過性有機フィルムをアルカリ性の溶
液によって現像し、緑色の画素を覆う緑色フィルム片１
４Ｇを形成し、ベーク処理を施す。
【００６５】同様に、図３（ｃ）に示す様に、感光性を
有する厚さ３μｍの青色の透過性有機フィルムをラミネ
ート法によって貼着し、保護フィルムを剥離し、露光及
び現像を行って、青色の画素を覆う青色フィルム片１４
Ｂlueを形成し、ベーク処理を施す。
【００６６】更に、図３（ｄ）に示す様に、黒色の顔料
が分散され、感光性を有する厚さ３μｍの遮光性有機フ
ィルムをラミネート法によって貼着し、保護フィルムを
剥離し、各色のフィルム片が配置されておらず、かつ下
方に金属膜が配置されていない部分、及びＴＦＴ７の部
分を露光し、クッション層を現像し、この遮光性有機フ
ィルムをアルカリ性の溶液によって現像し、黒色の遮光
性フィルム片１４Ｂlackを形成する。
【００６７】ここで、ＴＦＴ７の部分に、遮光性フィル
ム片１４Ｂlackを配置するのは、上方からの入射光がＴ
ＦＴ７に達し、光励起によって、このＴＦＴ７のオフ電
流が増加し、画素電極による電荷の保持が悪化するのを
防止するためである。
【００６８】また、各色のフィルム片が配置されておら
ず、かつ下方に金属膜が配置されていない部分への露光
は、アクティブマトリクス基板１の裏面から露光するこ
とによりなされ、この部分に遮光性フィルム片１４Ｂla
ckを配置するのは、この部分から表示画面への光漏れを
防止するためである。この場合、アクティブマトリクス
基板１の表側にマスクを被せて露光するのと比較する
と、遮光性フィルム片１４Ｂlackのパターニングを高精
度で行うことができ、遮光性フィルム片１４Ｂlackの占
有範囲を無駄に拡げずに、光漏れを確実に防止すること
ができる。また、各色のフィルム片に欠陥があっても、
この欠陥にも整合して遮光性フィルム片１４Ｂlackが形
成されるので、この欠陥が視認し難くなる。
【００６９】ただし、各色のフィルム片に既に形成され
ている各コンタクトホール１６には、遮光性フィルム片
１４Ｂlackを配置してはならない。
【００７０】また、各色のフィルム片が配置されておら
ず、かつ下方に金属膜が配置されている部分にも、遮光
性フィルム片１４Ｂlackを配置しても構わない。この場
合は、各色のフィルム片が配置されていない部分の凹み
を遮光性フィルム片１４Ｂlackによって覆うことになる
ので、有色有機フィルム１４の凹凸を抑制することがで
き、これによって液晶層１９に接する面を滑らかにする
ことができ、液晶分子の配列の乱れによるリバースティ
ルトドメインを抑制することができる。
【００７１】また、金属膜であるソース信号線１３を遮
光性フィルム片１４Ｂlackによって覆うと、ソース信号
線１３の光反射率が高くても、このソース信号線１３に
よる光反射が遮光性フィルム片１４Ｂlackによって遮ら
れるので、表示画面の反射率を抑制して、表示品位を向
上させることができる。
【００７２】この遮光性フィルム片１４Ｂlackを形成す
るための露光は、ソース信号線１３よりもやや狭い範囲
で行い、露光されなかった残りの部分に対しては、アク
ティブマトリクス基板１の裏面からの露光で補えば、ソ
ース信号線１３を覆う遮光性フィルム片１４Ｂlackを高
精度で形成することができる。
【００７３】どの様な方法にしろ、ソース信号線１３を
覆う遮光性フィルム片１４Ｂlackが大きくても、画素の
開口率に大きな影響を与えないので、ソース信号線１３
を覆う遮光性フィルム片１４Ｂlackを形成するための表
面からの露光のパターン制御は容易である。
【００７４】更に、ソース信号線１３をＩＴＯ等の透明
導電膜によって形成した場合は、アクティブマトリクス
基板１の裏面からの露光のみによって、ソース信号線１
３を覆う遮光性フィルム片１４Ｂlackを形成することが
できる。
【００７５】なお、各色のフィルム片の隙間について
は、遮光性フィルム片１４Ｂlackを配置する代わりに、
各色のフィルム片の縁を相互に重ね合わせることによっ
て、遮光を行っても良い。各色のフィルム片が透過光の
分光スペクトルとして異なるそれぞれのピークを有し、
これらの色の純度が十分な場合は、２色のフィルム片が
重なり合う部分の透過率が極めて低く、この部分に十分
な遮光性を得ることができる。また、２つのフィルム片
の縁は、ソース信号線１３の上方で重なり合って、この
部分のみで層間絶縁膜が十分に厚くなるので、ソース信
号線１３と画素電極１５が十分に離間し、画素部分の透
過率を低下させることなく、後に述べるソース信号線１
３と画素電極１５間のクロストークを低く抑えることが
できる。
【００７６】こうして有色有機フィルム１４を形成する
と、図３（ｅ）に示す様に有色有機フィルム１４を検査
し、図３（ｆ）に示す様に洗浄及び再度のベーク処理を
施す。
【００７７】この後、ＩＴＯ膜をスパッタ法によって形
成し、このＩＴＯ膜をパターニングしてなる画素電極１
５を形成し、この画素電極１５をコンタクトホール１６
を介してドレイン信号線１２に接続する。
【００７８】画素電極１５の縁は、ソース信号線１３に
オーバーラップしており、その幅が１μｍである。これ
によって、画素電極１５の面積が増大し、画素の開口率
が向上する。また、画素電極１５は、ソース信号線１３
に起因する電界を遮蔽して、液晶の配向不良を抑制す
る。
【００７９】更に、この画素電極１５上に配向膜（図示
せず）を形成し、この配向膜にラビング処理を施す。
【００８０】一方、対向基板１７の下側面には、対向電
極１８及び配向膜（図示せず）を順次積層する。
【００８１】最後に、アクティブマトリクス基板１及び
対向基板１７を対向配置し、これらの間に液晶層１９を
注入して、この液晶層１９を保持する。
【００８２】この様に第１実施形態においては、各透過
性有機フィルム及び遮光性有機フィルムをラミネート法
によって貼着し、これらの有機フィルムをパターニング
することによって、各フィルム片からなる有色有機フィ
ルム１４を形成するので、表示画面の大きさにかかわら
ず、この有色有機フィルム１４の膜厚制御を簡単に行う
ことができ、層間絶縁膜の厚みのむらに起因する様々な
問題が解決される。
【００８３】また、各有機性フィルムとして感光性を有
するものを適用しているので、製造工程が簡単であっ
て、量産性に優れ、コストの低減を図ることができる。
【００８４】更に、各有機性フィルムとして、厚さ３μ
ｍのものを適用しているので、有色有機フィルム１４本
来の層間絶縁膜としての特性、つまり絶縁性及び非分極
特性を損なうことがない。
【００８５】次に、図１及び図２に示す液晶表示装置を
製造するための他の方法を述べる。この他の製造方法で
は、先に述べた製造方法とは有色有機フィルム１４の形
成工程のみが異なり、他の工程は全く同様であるため、
有色有機フィルム１４の形成工程のみを説明する。
【００８６】この有色有機フィルム１４は、赤色フィル
ム片１４Ｒ、緑色フィルム片１４Ｇ、青色フィルム片１
４Ｂlue、及び遮光性フィルム片１４Ｂlackから構成さ
れる。
【００８７】まず、赤色の顔料が分散され、厚さ３μｍ
の透過性有機フィルムをラミネート法によって貼着す
る。この透過性有機フィルムは、非感光性である。この
ため、この透過性有機フィルム上にフォトレジストを形
成してから、赤色を表示する画素からコンタクトホール
１６及びＴＦＴ７の部分を除いた部分だけを露光して、
このフォトレジストを現像し、この後に透過性有機フィ
ルムにエッチング処理を施して、この透過性有機フィル
ムをパターニングし、赤色の画素を覆う赤色フィルム片
１４Ｒを形成する。そして、赤色フィルム片１４Ｒに対
してベーク処理を施して、この赤色フィルム片１４Ｒを
固着させる。
【００８８】引き続いて、厚さ３μｍの緑色の透過性有
機フィルムをラミネート法によって貼着し、この透過性
有機フィルム上にフォトレジストを形成し、この後に緑
色を表示する画素からコンタクトホール１６及びＴＦＴ
７の部分を除いた部分だけを露光して、このフォトレジ
ストを現像し、この後に透過性有機フィルムにエッチン
グ処理を施して、この透過性有機フィルムをパターニン
グし、緑色の画素を覆う緑色フィルム片１４Ｇを形成す
る。
【００８９】同様に、厚さ３μｍの青色の透過性有機フ
ィルムをラミネート法によって貼着し、フォトレジスト
の形成、露光及び現像を行い、この後に透過性有機フィ
ルムのエッチング処理を行って、青色の画素を覆う青色
フィルム片１４Ｂlueを形成する。
【００９０】更に、黒色の顔料が分散され、厚さ３μｍ
の遮光性有機フィルムをラミネート法によって貼着し、
この遮光性有機フィルム上にフォトレジストを形成し、
この後に各色のフィルム片が配置されておらず、かつ下
方に金属膜が配置されていない部分、及びＴＦＴ７の部
分を露光して、このフォトレジストを現像し、この後に
遮光性有機フィルムにエッチング処理を施して、この遮
光性有機フィルムをパターニングし、黒色の遮光性フィ
ルム片１４Ｂlackを形成する。
【００９１】この様に非感光性の各有機性フィルムを用
いる製造方法の場合、各有機性フィルムのパターニング
の度に、フォトレジストの形成、露光及び現像を行う必
要があるので、工程数が増加するものの、各有機性フィ
ルムのパターニングを高精度で行うことができる。この
ため、画素の高い開口率を確実に維持しつつ、この画素
を高精度で形成することができる。これに対して、先に
述べた感光性の各有機性フィルムを用いる製造方法の場
合は、顔料を分散した各有機性フィルムに対して直接露
光するので、高い解像度を望むことができず、各有機性
フィルムのパターニングの精度が劣る。
【００９２】図４は、この発明の液晶表示装置の第２実
施形態における画素を破断して示す断面図である。
【００９３】この液晶表示装置では、層間絶縁膜とし
て、図１及び図２に示す液晶表示装置における有色有機
フィルム１４の代わりに、有色有機フィルム３１並びに
オーバーコートフィルム３２を適用している。また、こ
の液晶表示装置の製造方法は、先に述べた各製造方法と
は有色有機フィルム３１及びオーバーコートフィルム３
２の形成工程のみが異なり、他の工程は全く同様である
ため、有色有機フィルム３１及びオーバーコートフィル
ム３２の形成工程のみを説明する。
【００９４】有色有機フィルム３１は、赤色フィルム片
３１Ｒ、緑色フィルム片３１Ｇ、青色フィルム片３１Ｂ
lue、及び遮光性フィルム片３１Ｂlackから構成され
る。
【００９５】まず、赤色の顔料が分散され、感光性を有
する厚さ１.５μｍの透過性有機フィルムをラミネート
法によって貼着し、赤色を表示する画素からコンタクト
ホール３３及びＴＦＴ７の部分を除いた部分だけを露光
して、この赤色の透過性有機フィルムをアルカリ性の溶
液によって現像し、赤色の画素を覆う赤色フィルム片３
１Ｒを形成し、ベーク処理を施す。
【００９６】同様に、感光性を有する厚さ１.５μｍの
緑色の透過性有機フィルムをラミネート法によって貼着
し、露光及び現像を行って、緑色の画素を覆う緑色フィ
ルム片３１Ｂlueを形成し、ベーク処理を施し、更に、
感光性を有する厚さ１.５μｍの青色の透過性有機フィ
ルムをラミネート法によって貼着し、露光及び現像を行
って、青色の画素を覆う青色フィルム片３１Ｂlueを形
成し、ベーク処理を施す。
【００９７】また、黒色の顔料が分散され、感光性を有
する厚さ１.５μｍの遮光性有機フィルムをラミネート
法によって貼着し、各色のフィルム片が配置されておら
ず、かつ下方に金属膜が配置されていない部分、及びＴ
ＦＴ７の部分を露光して、この遮光性有機フィルムをア
ルカリ性の溶液によって現像し、黒色の遮光性フィルム
片３１Ｂlackを形成し、ベーク処理を施す。
【００９８】こうして有色有機フィルム３１を形成して
から、感光性を有する厚さ１.５μｍの透明なオーバー
コートフィルム３２をラミネート法によって貼着し、各
画素のコンタクトホール３３を除いた部分だけを露光し
て、このオーバーコートフィルム３２をアルカリ性の溶
液によって現像してパターニングし、ベーク処理を施
す。
【００９９】なお、各有機フィルム及びオーバーコート
フィルム３２として、感光性を有するものの代わりに、
非感光性のものを適用しても構わない。この場合は、各
有機性フィルム及びオーバーコートフィルム３２のパタ
ーニングの度に、フォトレジストの形成、露光及び現像
を行う必要があるので、工程数が増加するものの、各有
機性フィルム及びオーバーコートフィルム３２のパター
ニングを高精度で行うことができる。
【０１００】また、各有機性フィルム及びオーバーコー
トフィルム３２のパターニングの度に、各コンタクトホ
ール３３を逐一形成せず、この代わりに、各フィルム片
３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂlue，３１Ｂlack、及びオーバ
ーコートフィルム３２を形成した後に、各フィルム片及
びオーバーコートフィルム３２を同時に貫く各コンタク
トホール３３を一括形成しても良い。この場合、少なく
ともオーバーコートフィルム３２には非感光性のものを
適用し、このオーバーコートフィルム３２のパターニン
グをフォトレジストを用いて行えば、各コンタクトホー
ル３３を高精度に形成することができる。このとき、各
有機性フィルム及びオーバーコートフィルム３２のエッ
チング溶液として、両者間のエッチングレートが同等の
ものを適用すれば、コンタクトホール３３の内周壁にお
いて、有機性フィルムの端面とオーバーコートフィルム
３２の端面が滑らかにつながり、この内周壁の面に段差
を生ぜずに済む。また、ベーク処理が既に施された各フ
ィルム片上にオーバーコートフィルム３２を形成するの
であれば、同等のエッチングレートをオーバーコートフ
ィルム３２に与えるために、オーバーコートフィルム３
２の成膜後にベーク処理を施してから、フォトレジスト
の形成、露光及び現像、エッチング処理を行って、各コ
ンタクトホール３３を形成する。
【０１０１】ところで、有色有機フィルム３１として厚
さ１.５μｍの薄いものを適用し、この有色有機フィル
ム３１に、厚さ１.５μｍのオーバーコートフィルム３
２を重ねて、有色有機フィルム３１並びにオーバーコー
トフィルム３２からなる層の厚さを３.０μｍに設定し
た場合、次の様な優位性がある。
【０１０２】例えば、先に述べた様に厚さ３.０μｍの
有色有機フィルム１４を形成する場合、各透過性有機フ
ィルム及び遮光性有機フィルムを順次貼着してパターニ
ングするに際し、２番目以降の有機フィルムについて
は、既に形成されている各フィルム片の段差に対して、
気泡をかませることなく、数μｍの近傍まで密着させね
ばならず、これが極めて困難であって、有色有機フィル
ム１４の剥がれや、この剥がれを原因とする画素電極１
５とソース信号線１３間の信号漏れ、あるいは光漏れが
発生する可能性が高まる。
【０１０３】これに対して、厚さ１.５μｍの薄い有色
有機フィルム３１を形成する場合、既に形成されている
各フィルム片の段差が小さくなるので、２番目以降の有
機フィルムを該各フィルム片の段差に対して密着させ易
くなる。
【０１０４】また、各透過性有機フィルムのパターニン
グの精度を考えると、各フィルム片３１Ｒ，３１Ｇ，３
１Ｂlue，３１Ｂlackの境界部分を平坦にすることは困
難であるが、これらの上にオーバーコートフィルム３２
を積層すれば、その表面が平坦化されるので、オーバー
コートフィルム３２上の画素電極１５が切れ難くなっ
て、不良の発生率が低減する。更に、液晶層に接する面
も平坦化されるので、液晶分子の配列の乱れを抑制し
て、リバースティルトドメインを軽減することができ、
このドメインを原因とする表示不良を防止することがで
きる。
【０１０５】一方、コンタクトホール３３の内周は、先
にも述べた様に画素電極１５が切れない様に、緩やかな
テーパー形状にする必要がある。ここでは、コンタクト
ホール３３を有色有機フィルム３１並びにオーバーコー
トフィルム３２に形成しているので、コンタクトホール
３３の断面構造として、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に
示す様な３つの構造が考えられる。
【０１０６】図５（ａ）に示す様に有色有機フィルム３
１の端面とオーバーコートフィルム３２の端面を滑らか
につなげるのが理想的であるが、製造上、うまくいくと
は限らない。少なくとも図５（ｂ）に示す様に両者の端
面が上方で拡がってさえいれば、画素電極１５の切れを
招かずに済む。しかしながら、図５（ｂ）の場合は、コ
ンタクトホール３３の開口部が大きくなり過ぎ、このコ
ンタクトホール３３の部位で、液晶層１９に接する面に
大きな凹凸が発生して、液晶分子の配列の乱れによるリ
バースティルトドメインの領域が拡がってしまう。この
様なことから、図５（ｃ）に示す様な構造が好ましい。
ここでは、有色有機フィルム３１の開口径をオーバーコ
ートフィルム３２の開口径よりも十分に小さくし、有色
有機フィルム３１の端面をオーバーコートフィルム３２
によって覆っている。この場合、コンタクトホール３３
の内周をテーパー形状に形成するには、オーバーコート
フィルム３２のパターニングのみを制御すれば良く、コ
ンタクトホール３３の内周に不連続点を生じ得ない。
【０１０７】図６は、この発明の液晶表示装置の第３実
施形態における画素を拡大して示している。この第３実
施形態の装置においては、図１の装置と比較すると、コ
ンタクトホール１６の位置が異なり、このコンタクトホ
ール１６を付加容量電極３に重なる部位に形成し、画素
電極１５をコンタクトホール１６を介してドレイン信号
線１２に接続している。
【０１０８】なお、この第３実施形態の画素の断面構造
は、コンタクトホールの部位を除いて、図２又は第４図
に示すものと同様である。
【０１０９】ここでは、層間絶縁膜の膜厚が３μｍであ
るから、このコンタクトホール１６の深さも３μｍあ
り、液晶のセルの厚みを４.５μｍとしても、このコン
タクトホール１６の深さを無視することはできず、この
コンタクトホール１６の部位で液晶層１９に接する面に
凹凸が形成されると、液晶分子の配列の乱れによるリバ
ースティルトドメインが発生する。このため、少なくと
もコンタクトホール１６の開口部全体（内周面を含む）
を付加容量電極３に重ねて、このコンタクトホール１６
付近のリバースティルトドメインの領域を覆い隠してい
る。
【０１１０】このリバースティルトドメインの領域にお
いては、液晶分子の配列の乱れているので、光漏れが生
じ、表示画面上の色彩の鮮度が低下する。付加容量電極
３は、このリバースティルトドメインの領域の光漏れを
遮蔽する。
【０１１１】図７は、図６の実施形態の変形例を示して
いる。ここでは、隣の画素のゲート信号線２を付加容量
電極として併用しており、このゲート信号線２に、コン
タクトホール１６を重ねて形成し、画素電極１５をコン
タクトホール１６を介してドレイン信号線１２に接続し
ている。この場合は、ゲート信号電極２によって、コン
タクトホール１６付近の光漏れが遮蔽される。
【０１１２】ところで、上記各実施形態においては、層
間絶縁膜の厚さを３μｍに設定しているが、この層間絶
縁膜の厚さは、少なくとも２μｍが好ましく、その必要
性を次に説明する。
【０１１３】まず、ソース信号線１３と画素電極１５を
オーバーラップさせているため、これらの間では電界の
作用しない液晶部分がなく、かつソース信号線１３に遮
光性のものを適用すれば、各画素電極１５間が遮光され
るので、各画素電極１５間に遮光幕を配置せずに済み、
この結果画素の開口率が向上することは周知である。
【０１１４】しかしながら、この様なオーバーラップの
製造プロセス上のバラツキを見込むと、このオーバーラ
ップの幅として少なくとも１μｍを必要とし、これがソ
ース信号線１３と画素電極１５間の容量を大きくして、
両者間のクロストークが大きくなり、表示品位の低下を
招く。
【０１１５】特に、ノート型パーソナルコンピュータ用
の液晶表示装置においては、各画素を縦方向にストライ
プ状に配列することが多く、各画素がソース信号線に沿
って長い長方形となるため、ソース信号線と画素電極間
の容量が極めて大きくなり、両者間のクロストークを原
因とする表示品位の低下を無視することができない。
【０１１６】この様なソース信号線と画素電極間のクロ
ストークの影響を低減するには、層間絶縁膜を十分に厚
くして、両者間の容量を小さくするだけでなく、各ソー
ス信号線の映像信号の極性を頻繁に反転すれば良い。す
なわち、ゲート信号線に沿って配列された１列の各スイ
ッチング素子に対して各ソース信号線の映像信号が供給
されると、次のゲート信号線に沿って配列された１列の
各スイッチング素子に対しては各ソース信号線の映像信
号の極性を反転して供給し、各ゲート信号線毎に、各ソ
ース信号線の映像信号の極性を繰り返して反転する（以
下１Ｈ反転と称す）。図８は、この映像信号線Ｓを模式
的に示す。
【０１１７】図９のグラフは、１Ｈ反転を行ったときの
ソース信号線と画素電極間の容量に対する両者間の充電
率特性Ａを示しており、この特性Ａと比べるために、表
示画面の各フィールド毎に、各ソース信号線の映像信号
を反転させたときの（以下フィールド反転と称す）ソー
ス信号線と画素電極間の容量に対する充電率特性Ｂを示
している。
【０１１８】このグラフにおいて、縦軸は、表示画面に
中間調を表示したときの中間調の表示部での充電率と、
図１０に示す様な表示画面３４に中間調を背景とする縦
方向における占有率３３パーセントの黒のウインドーパ
ターンを表示したときの中間調の表示部での充電率との
差を比率で示し、横軸は、次式（１）に示す容量比を示
し、ソース信号線と画素電極間の容量に起因する画素電
極の電圧変動に比例する量を示す。
【０１１９】 容量比＝Ｃsd／（Ｃsd＋Ｃls＋Ｃs）≒Ｃsd／（Ｃls＋Ｃs） ……（１） ただし、Ｃsd；ソース信号線と画素電極間の容量 Ｃls；画素容量（透過率５０パーセントの中間調表示） Ｃs；付加容量 このグラフから明らかな様に、１Ｈ反転を行ったとき
は、フィールド反転のときよりも、表示画面の表示パタ
ーンの変化に対するソース信号線と画素電極間の充電率
の変動が小さく、この変動が１／５〜１／１０程度に低
減されている。これは、１Ｈ反転を行ったときは、フィ
ールド反転のときよりも、十分に短い周期で映像信号の
極性が反転され、＋極性の映像信号と−極性の映像信号
による双方の表示への影響がキャンセルされるためであ
る。
【０１２０】一方、対角線上の長さが２６ｃｍのＶＧＡ
表示装置では、図９のグラフに示す充電率差が０.６パ
ーセント以上で、クロストークが顕著になり、表示品位
を損なうことが判明した。このため、上式（１）の容量
比は、略１０パーセント以下が好ましい。
【０１２１】このＶＧＡ表示装置において、層間絶縁膜
の厚さをパラメータとして、ソース信号線と画素電極の
オーバーラップの幅に対する上式（１）の容量比の変化
特性を計算して求めたので、これを図１１のグラフに示
す。
【０１２２】なお、ここでは、層間絶縁膜の比誘電率と
して、オーバーコートフィルムの比誘電率３.４を適用
している。有色有機フィルムの比誘電率は、４.５程度
であり、これについても同様の計算を試みたが、ほぼ同
じ結果を得たので、比誘電率３.４の場合のみついて述
べる。
【０１２３】ここで、加工精度を考慮すると、ソース信
号線と画素電極のオーバーラップの幅を少なくとも１μ
ｍに設定する必要があり、また表示品位を保つための先
の充電率差０.６パーセント未満を実現するには、上式
（１）の容量比を略１０パーセント以下に設定せねばな
らないので、図１１のグラフから明らかな様に、層間絶
縁膜の厚さを２.０μｍ以上に設定する必要がある。
【０１２４】すなわち、層間絶縁膜として、有色有機フ
ィルム及びオーバーコートフィルムを適用し、ソース信
号線と画素電極のオーバーラップの幅を１μｍに設定し
た場合は、表示品位を保つために、層間絶縁膜の厚さを
２μｍ以上に設定する必要がある。
【０１２５】なお、この条件を満たせば、実際上、ソー
ス信号の映像信号の極性を頻繁に反転しなくても、表示
画面に縦のクロストークの認められない良好な表示を実
現することができる。
【０１２６】また、１Ｈ反転を行いつつ、ソース信号線
の映像信号の反転周期に同期させて、対向電極１９を交
流電圧（振幅５Ｖ）で駆動して、容量比に対する充電率
差を求めたので、この特性Ｃを図９のグラフに示す。こ
の交流駆動の場合、ソース信号線の映像信号の振幅を小
さく抑えらえると言う利点がある。この交流駆動によれ
ば、直流駆動の特性Ａと比較して、充電率差が１０パー
セント程度大きくなるものの、フィールド駆動と比較す
れば、充電率差が十分に小さくなっており、表示画面に
縦のクロストークの認められない良好な表示を実現する
ことができる。
【０１２７】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明によれば、
有色有機フィルムをラミネート法によって貼着して、層
間絶縁膜を形成するので、均一な厚みの層間絶縁膜を得
ることができる。したがって、層間絶縁膜の厚みのむら
に起因する様々な問題が解決される。
【０１２８】また、従来の顔料分散法に基づくスピン塗
布法と比較すると、従来の場合は、樹脂材料を極めて広
い範囲で塗布し、この塗布した樹脂材料のうち層間絶縁
膜としてアクティブマトリクス基板上に残されるものの
割合が少なく、製造コストが高いのに対して、この発明
の場合は、無駄となる材料が少なく、製造コストを低く
することができる。
【０１２９】具体的には、従来の顔料分散法に基づくス
ピン塗布法の場合は、樹脂材料のうちの９０パーセント
以上を廃棄するのに対して、この発明の場合は、ラミネ
ートを行うときに仮止めされるフィルム部分や切り取ら
れるフィルムの端部を除いて殆ど利用され、また貼着領
域に応じてフィルムの大きさを変更すれば良いので、フ
ィルムの有効利用率が極めて高くなる。
【０１３０】また、従来の顔料分散法に基づくスピン塗
布法の場合は、ベーク処理後の膜厚が３.５μｍ±８.５
パーセントであるのに対して、この発明の場合は、ベー
ク処理後のフィルムの厚さが３.５μｍ±３.５パーセン
ト程度であって、最大でも±５.０パーセントに留ま
り、層間絶縁膜の厚さのバラツキを小さく抑えることが
できる。
【０１３１】また、従来の顔料分散法に基づくスピン塗
布法の場合は、層間絶縁膜の膜厚制御が困難であって、
この層間絶縁膜の膜厚にむらが発生し、画素電極とゲー
ト信号線の容量による画素容量の電位の引き込みも均一
でなくなって、液晶層の一部分には大きな直流成分が加
わり、その部分で表示品位や信頼性を著しく損なった。
これに対して、この発明の場合は、層間絶縁膜がフィル
ムであって、その厚さが均一なため、画素容量の電位の
引き込みに基づく表示品位や信頼性の低下を十分に改善
することができる。
【０１３２】更に、従来の対向基板側にカラーフィルタ
ーを設ける方法や顔料分散法に基づくスピン塗布法の場
合と比較して、この発明の製造方法は、工程数の格別な
増加が認められない。
【０１３３】また、この発明において、感光性のフィル
ムを適用した場合は、製造工程が簡単であって、量産性
に優れ、コストの低減を図ることができる。
【０１３４】あるいは、フィルムを貼着してから、フォ
トレジストの形成、露光及び現像、このフィルムのエッ
チングによって該フィルムのパターニングを行う場合
は、工程数が多いものの、フィルムを高精度で加工する
ことが可能となる。
【０１３５】具体的には、感光性のフィルムは、露光に
よるパターンの解像度の点で劣り、その解像度が１０μ
ｍ程度である。これに対して、フォトレジストの解像度
は、３μｍ程度であるため、フォトレジストを用いるこ
とによって、高精度のパターニングが可能となる。
【０１３６】また、この発明においては、有色有機フィ
ルムに各遮光性フィルム片を含む。これらの遮光性フィ
ルム片は、ブラックマトリクスとしての役目を果たす。
【０１３７】これらの遮光性フィルム片を形成するため
に、遮光性有機フィルムをラミネート法によって貼着し
から、アクティブマトリクス基板に対する表面からのパ
ターン露光、及び裏面からの一括露光を施す。
【０１３８】アクティブマトリクス基板の裏面からの一
括露光によって、光漏れを生じる全ての部分で、各遮光
性フィルムを形成することができる。
【０１３９】ソース信号線として透明導電膜（例えばＩ
ＴＯ）を適用した場合は、ソース信号線の上方に配置さ
れる遮光性フィルム片をパターニングするために、遮光
性有機フィルムをラミネート法によって貼着しから、ア
クティブマトリクス基板に対する裏面からの一括露光を
施せば良い。
【０１４０】ソース信号線を遮光性フィルム片によって
覆うと、ソース信号線の光反射率が高くても、このソー
ス信号線による光反射が遮光性フィルム片によって遮ら
れるので、表示画面の反射率を抑制して、表示品位を向
上させることができる。
【０１４１】各原色フィルム片の境目に各遮光性フィル
ム片を配置する代わりに、各原色フィルム片を各画素の
境界で重ね合わせても構わない。この場合、異なる各色
に着色された各原色フィルム片を重ねるので、これらの
原色フィルム片が重なる部分に遮光性を生じ、各画素の
境界で光漏れを生じない。しかも、ソース信号線上で、
各原色フィルム片を重ね合わせると、層間絶縁膜が十分
に厚くなるので、ソース信号線と画素電極間の容量を抑
えて、画素部分の透過率を低下させることなく、両者間
のクロストークを低く抑えることができる。
【０１４２】また、この発明においては、層間絶縁間
は、有色有機フィルム及びオーバーコートフィルムを積
層してなる。これによって、層間絶縁膜の凹凸が覆い隠
され、その表面が平滑となる。このため、オーバーコー
トフィルム上の画素電極が切れ難くなって、不良の発生
率が低減する。
【０１４３】有色有機フィルム単体のときよりも、有色
有機フィルム及びオーバーコートフィルムを薄くできる
ので、これらのフィルムを下地の段差に対して気泡をか
ませることなく数μｍの近傍まで密着させることができ
る。
【０１４４】また、この発明においては、有色有機フィ
ルム並びにオーバーコートフィルムを形成してから、フ
ォトレジストの形成、露光及び現像、有色有機フィルム
並びにオーバーコートフィルムのエッチングによって、
コンタクトホールを形成する。
【０１４５】あるいは、有色有機フィルム並びにオーバ
ーコートフィルムを形成してから、ベーク処理を施し、
この後にフォトレジストの形成、露光及び現像、有色有
機フィルム並びにオーバーコートフィルムのエッチング
によって、コンタクトホールを形成する。
【０１４６】この様にベーク処理を施してからオーバー
コートフィルムのエッチングを施すと、有色有機フィル
ムのベーク処理が事前に行われていても、有色有機フィ
ルムとオーバーコートフィルム間でエッチングレートの
差を小さくすることができる。
【０１４７】コンタクトホールを付加容量の付加容量電
極に重なる部位に設けるのが好ましい。このコンタクト
ホールの部位では、カラーフィルター及びブラックマト
リクスの機能が果たされないので、この付加容量電極に
よって、このコンタクトホールを通過する光を遮断する
ことができる。また、液晶層に接する面には、コンタク
トホールを原因とする凹凸が形成され、この凹凸によっ
て液晶分子の配列が乱され、リバースティルトドメイン
が発生するものの、このドメインの発生部分が付加容量
電極によって覆い隠されるので、このドメインの発生部
分が表示画面上で視認されることはなく、この表示画面
のコントラストが低下せずに済む。
【０１４８】コンタクトホールのテーパー角度を４５度
以下に設定すれば、層間絶縁膜の表面が滑らかとなるの
で、画素電極が切れ難くなる。
【０１４９】コンタクトホールの内周壁をオーバーコー
トフィルムによって覆えば、コンタクトホールの内周壁
を滑らかにすることができる。
【０１５０】あるいは、コンタクトホールの内周壁に、
有色有機フィルムの端面、及びオーバーコートフィルム
の端面を露出させ手も良い。ただし、この場合は、各フ
ィルムの端面間で段差が生じない様にする。
【０１５１】また、この発明においては、画素電極とソ
ース信号線をオーバーラップさせ、このオーバーラップ
の幅を１μｍ以上に設定し、ゲート信号線に沿って配列
された１列の各スイッチング素子に対して各ソース信号
線の映像信号が供給されると、次のゲート信号線に沿っ
て配列された１列の各スイッチング素子に対しては各ソ
ース信号線の映像信号の極性を反転して供給し、各ゲー
ト信号線毎に、各ソース信号線の映像信号の極性を繰り
返して反転している。
【０１５２】この場合は、画素電極とソース信号線間の
容量を通じて、ソース信号線の映像信号が画素容量の電
位に作用したとしても、この映像信号の極性が頻繁に変
わるので、画素容量の電位の変動が緩和される。つま
り、このソース信号線に沿って発生するクロストークが
抑制される。
【０１５３】中間調表示での画素電極による画素容量と
付加容量電極による付加容量の和に対する該画素電極と
ソース信号線間の容量の割合が１０パーセント以下であ
ると、先のクロストークの影響が緩和され、良好な表示
品質が得られる。
【０１５４】層間絶縁膜の厚さが２μｍ以上であれば、
先の画素容量と付加容量の和に対する該画素電極とソー
ス信号線間の容量の割合を１０パーセント以下に収める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の液晶表示装置の第１実施形態におけ
る画素を拡大す平面図
【図２】図１のＡ’−Ａに沿い破断して示す断面図
【図３】図１の液晶表示装置におけるＤＦＬ法による有
色有機フィルムの製造工程を示しており、（a）は、赤
色フィルム片の製造工程を示し、（ｂ）は、緑色フィル
ム片の製造工程を示し、（ｃ）は、青色フィルム片の製
造工程を示し、（ｄ）は、遮光フィルム片の製造工程を
示し、（ｅ）は、検査工程を示し、（ｆ）は、洗浄及び
ベーク処理の工程を示す
【図４】この発明の液晶表示装置の第２実施形態におけ
る画素を破断して示す断面図
【図５】図４の液晶表示装置におけるコンタクトホール
の断面を示しており、（ａ）は、有色有機フィルムの端
面とオーバーコートフィルムの端面が滑らかにつながる
コンタクトホールの断面を示し、（ｂ）は、開口部が大
きくなり過ぎたコンタクトホールの断面を示し、（ｃ）
は、有色有機フィルムの端面をオーバーコートフィルム
によって覆ったコンタクトホールの断面を示す
【図６】この発明の液晶表示装置の第３実施形態におけ
る画素を拡大して示す平面図
【図７】図６の実施形態の変形例を示す平面図
【図８】この発明の液晶表示装置における映像信号の一
例を模式的に示す図
【図９】この発明の液晶表示装置におけるソース信号線
と画素電極間の容量に対する両者間の充電率特性を示す
グラフ
【図１０】液晶表示装置の表示画面の表示パターンを例
示する図
【図１１】ソース信号線と画素電極のオーバーラップの
幅に対する容量比の特性を示すグラフ
【図１２】液晶表示装置の概略構成を示す図
【図１３】従来の液晶表示装置における画素を拡大して
示す平面図
【図１４】図１３のＣ’−Ｃに沿い破断して示す断面図
【符号の説明】
１ アクティブマトリクス基板 ２ ゲート信号線 ３ 付加容量電極 ４ ゲート絶縁膜 ５ 半導体層 ６ チャネル保護層 ７ ＴＦＴ ８ ｎ+Ｓｉ層 １２ ドレイン信号線 １３ ソース信号線 １４ 有色有機フィルム １５ 画素電極 １６，３３ コンタクトホール １７ 対向基板 １８ 対向電極 １９ 液晶層 ３１ 有色有機フィルム ３２ オーバーコートフィルム
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−334755（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−334748（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−334754（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−15727（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−179376（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−242433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−81604（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−320409（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−104279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14622（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1368 G02F 1/1335 505

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクティブマトリクス基板と、このアク
    ティブマトリクス基板に対向配置された対向基板と、ア
    クティブマトリクス基板と対向基板間に介在する液晶層
    とを備え、アクティブマトリクス基板上に、制御信号を
    伝送する各ゲート信号線と映像信号を伝送する各ソース
    信号線を交差させて形成し、これらの信号線の交差部位
    に各スイッチング素子を割り当ててマトリクス状に配列
    すると共に、これらの信号線に各スイッチング素子を接
    続し、各スイッチング素子及び各信号線上に、層間絶縁
    膜を形成し、この層間絶縁膜上に、各画素電極をマトリ
    クス状に形成した液晶表示装置の製造方法において、前記層間絶縁膜を、原色の 有色有機フィルムをラミネー
    ト法によってアクティブマトリクス基板に貼着し、貼着
    された有色有機フィルムを所定の画素毎にパターニング
    して原色のフィルム片とする工程を各原色の有色有機フ
    ィルム毎に繰り返して、各原色フィルム片をマトリクス
    状に配列することによって形成することを特徴とする液
    晶表示装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置の製造方
    法において、 前記有色有機フィルムは、感光性を有し、前記アクティ
    ブマトリクス基板に貼着された有色有機フィルムを露光
    及び現像することによって該有色有機フィルムをパター
    ニングする液晶表示装置の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の液晶表示装置の製造方
    法において、前記原色のフィルム片は、前記アクティブマトリクス基
    板に貼着された有色有機フィルムに フォトレジストを形
    成して、該フォトレジストを露光及び現像した後に、こ
    の有色有機フィルムをエッチングすることによって形成
    される液晶表示装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の液晶表示装置の製造方
    法において、 各原色フィルム片の縁を相互に重ね合わせる液晶表示装
    置の製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の液晶表示装置の製造方
    法において、前記層間絶縁膜は、 遮光性を有する遮光性有色有機フィ
    ルムをラミネート法によって前記アクティブマトリクス
    基板に貼着した後に所定形状にパターニングして形成さ
    れた各遮光性フィルム片を更に含む、液晶表示装置の製
    造方法。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の液晶表示装置の製造方法
    において、前記遮光性フィルム片が ソース信号線の上方に配置され
    ており、該遮光性フィルム片は、前記アクティブマトリ
    クス基板に貼着された遮光性有機フィルムを、アクティ
    ブマトリクス基板の裏面からの一括露光によってパター
    ニングされて形成されている液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の液晶表示装置の製造方
    法において、マトリクス状に配列された原色フィルム片上に、感光性
    を有する オーバーコートフィルムをラミネート法によっ
    て貼着した後に、該オーバーコートフィルムを、露光及
    び現像することによって所定の形状にパターニングする
    工程をさらに包含する、液晶表示装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の液晶表示装置の製造方
    法において、マトリクス状に配列された原色フィルム片上に、 オーバ
    ーコートフィルムをラミネート法によって貼着した後
    に、該オーバーコートフィルム上に、フォトレジストを
    形成して露光及び現像し、その後に、このオーバーコー
    トフィルムのエッチングによって該オーバーコートフイ
    ルムを所定の形状にパターニングする工程をさらに包含
    する、液晶表示装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項７又は８に記載の液晶表示装置の
    製造方法において、所定の形状にパターニングされた オーバーコートフィル
    ム上に、フォトレジストを形成して露光及び現像した後
    に、有色有機フィルム並びにオーバーコートフィルムを
    エッチングすることによって、コンタクトホールを形成
    する液晶表示装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項７又は８に記載の液晶表示装置
    の製造方法において、所定の形状にパターニングされた オーバーコートフィル
    ムをベーク処理した後に、オーバーコートフィルム上に
    フォトレジストを形成して露光及び現像し、さらにその
    後に、有色有機フィルム並びにオーバーコートフィルム
    のエッチングによって、コンタクトホールを形成する液
    晶表示装置の製造方法。
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