JPH023018A - アクティブマトリックスカラー液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はアクティブマトリックスカラー液晶表示パネル
及びその製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来から、スイッチング素子をマトリックス状に配列し
たプレイによって液晶を直接にスイッチング駆動する種
々の構造のアクティブマトリックス液晶パネルが提案さ
れている。超ＬＳＩ製造技術を駆使することによって製
造されるこのようなアクティブマトリックス液晶パネル
は高解像度の表示が得られるため、例えば液晶テレビ等
に利用されている。

従来のアクティブマトリックス液晶表示パネルは通常第
２図に示す如く、一方の透明基板（２０）上に表示電極
（２１）及び薄膜トランジスタ（２２）が設けられ、他
方の透明基板（２３）上に共通電極（２４）、遮光膜（
２５）及びカラーフィルタ層（２６）が設けられ、夫々
の基板（２０）（２３）上に配向膜（２７）が形成きれ
て透明基板（２０）（２３）間全体にスペーサ（２８）
を分散させて基板（２０）（２３）間のギャップを一定
に保つものである。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した様な従来構造の液晶表示パネル
では、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）上にギャップコント
ロール用のスペーサ材が分散きれているため、スペーサ
材によって薄膜トランジスタが損傷され表示品位あるい
は完成歩留りを著しく低下させる大きな問題点を有して
いた。

また、基板の表面からＴＰＴの上側表面までの高さと、
一方の基板表面から表示電極の上側面までの高さとが異
るため、この基板上に段差が生じ、その段差によって表
示応答特性、駆動電圧特性、及び色調等に差異あるいは
色ムラが生じる問題点を有していた。

（ニ）課題を解決するだめの手段 本発明は上述した問題点に鑑みて為きれたものであり、
スイッチング素子及び表示電極を備えた一方の透明基板
と共通電極及びカラーフィルタ層を備えた他方の透明基
板とをスペーサ材を介して対向させて成るアクティブマ
トリックス液晶表示パネルにおいて、前記スペーサ材を
前記カラーフィルタ層中に分散させて前記表示電極上の
みに配置させて解決する。

（ネ）作用 この様に本発明の構造に依れば、スペーサ材をカラーフ
ィルタ層中に分散させて表示電極上のみに配置さけるこ
とにより、スペーサ材によって薄膜トランジスタ（ＴＰ
Ｔ）が損傷されることがない。

（へ）実施例 以下に第１図に示した実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。尚、第１図はこの発明が理解出来る程度に概
略的に示しであるにすぎず、各構成成分の寸法、形状及
び配置関係は図示例に限定されるものではない。また、
実施例の説明に用いる断面図の断面を示すハツチングを
省略して示しである。

第１図は本発明のアクティブマトリックスカラー液晶表
示パネル（以下液晶表示パネルという）の断面図である
。（１）（２）はガラス基板等からなる透明基板であり
、その一方の透明基板（１）上には表示電極（３）及び
スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）
が設けられている。このＴＰＴ（４）はゲート電極（５
）、ゲート絶縁膜（６）、活性層（７）、ドレイン電極
（８）及びソース電極（９）を備えたものであり、上述
した表示電極（３）にソース電極（９）を介して接続さ
れている。また、表示電極（３）及びＴＰＴ（４）を含
む一方の透明基板（１）上には保護膜（１０）と、配向
膜（１１）とが順次形成されている。

また、他方の透明基板（２）上には透明な共通電極（１
２）、光を遮光するための遮光膜（１３）、カラー表示
を行うためのカラーフィルタ層（１４）、そのカラーフ
ィルタ層（１４）中に含有され夫々の基板（１）（２）
間のギャップを一定に保つためのスペーサ材（１５）及
び配向膜（１６）が形成されている。

これら夫々の基板（１）（２）は従来と同様に複数のス
ペー゛す材（１５）によって一定間隔に保たれている。

本発明の特徴とするところはスペーサ材（１５）の配置
力所である６本発明では基板（１）（２）間のギヘ・ツ
ブを一定に保つスペーサ材（１５）をＴＰＴ（４）以外
の領域、即ち、表示領域（１６〉となる領域のみにスペ
ーサ材（１５）を配置させ従来と同様にギャップを一定
に保つものである。

本発明ではスペーサ材（１５）をカラーフィルタ層（１
４）中に混入させ表示領域（１６）のみに配置する。

以下に本発明の液晶表示パネルの製造方法について説明
する。

先ず、真空蒸着法又はスパッタ法によってＩＴＯ（Ｉｎ
、Ｏ＝　）等の透明導電膜を一方の透明基板（１）上に
形成し、次にこれらの膜を所定形状のパターンに加工し
て表示電極（３）を形成する。

次に真空蒸着法又はスパッタ法によってクロム（Ｃｒ）
、モリブデン（Ｍｏ）等の金属薄層を一方の透明基板り
１〉上に形成し、その後、この金属薄層を所定のパター
ンに加工してゲート絶縁膜（５）を形成する。

次にＮＨ，と５ｉＨｓとを主成分ガスとして用いたグロ
ー放電法によってゲート電極（５）を含む一方の透明基
板（１）上にゲート絶縁膜形成のため例えばシリコン窒
化膜（ＳｉＮｚ　）を所定膜厚で堆積させる。

さらにＳｉＨ，ガスを用いたグロー放電法によってこの
シリコン窒化膜上に活性層形成のためのアモルファスシ
リコン膜を所定膜厚で堆積する。

次にこれらの膜のＴＰＴとなる部分以外の領域を除去し
ゲート電極（５）を覆うようにゲート絶縁膜（６）及び
活性層（７）を島状に残存させる。

次に例えば真空蒸着法によって活性層（７）を含む一方
の透明基板（１）上にアルミニウム（Ａｆｆｉ）層を所
定の膜厚で形成し、その後、このＡ２層を所定のパター
ンに加工してドレイン電極（８）及ヒソース電極〈９）
を形成する。この時、ソース電極（９）を表示電極（３
）と接続する様に加工する。

次にＮ、０とＳｉＨ，とを主成分ガスとして用いたグロ
ー放電法によってＴＰＴ（４）を覆う様に酸化ケイ素膜
を所定の膜厚で堆積させて保護膜（ｌＯ）を形成する。

上述した様な製造工程によって表示電極（３）と、ＴＰ
Ｔ（４）とが一対となった表示素子を得ることが出来る
。第１図では１つの表示素子を示したものであり、この
様な表示素子が透明基板（１）上には所定配列で多数設
けられている。又、これらの表示素子上には配向膜（１
１）が設けられている。

一方、他方の透明基板（２〉上には、表示電極（３）間
から漏れる光を遮光するために例えばクロム（Ｃｒ）等
の金属薄膜をスパッタ等によって透明基板（２）上に形
成し、その後、その金属薄膜を所定の形状に加工して遮
光膜（１３）を形成する。尚、遮光膜（１３）は金属以
外、例えば樹脂等によって形成することもできる。

次に表示電極（３）が形成された領域と対応する他の透
明基板（２）上にカラーフィルタ層（１４）を形成する
ために透明基板（２）上にカラーフィルタ材を形成する
。カラーフィルタ材中にはガラスファイバ、ガラス微小
球、高分子樹脂の微小粒子、結晶アルミナ粒等を分散介
在させたスペーサ材＜１５）が混入されており、そのカ
ラーフィルタ材は材質によって塗布方法が異なり、例え
ばカラーインクであれば印刷、ゼラチン及びカラーレジ
ストであればスピンコード及びローラーコートで透明基
板（２）上に塗布する。その後、表示電極（３）と対応
する領域のみにカラーフィルタ材を残存させる様に加工
しカラーフィルタ層（１４）を形成する。

この結果、カラーフィルタ層（１４）中にスペーサ材（
１５）が混入されているためスペーサ材（１５）は表示
領域（１６）のみに分散配置される。

次に他方の透明基板（２）上に表示を極（３）を形成し
た同様の方法で透明な共通電極（１２）を形成し、この
共通電極（１２）上に配向膜（１１）と同様な方法によ
って配向膜（１６）を形成する。

次に夫々の透明基板（１）（２）の互いの電極が設けら
れた面を対向配置させ、内基板の周縁部を互いに接着剤
で貼付固定する。その後、内基板間の空隙にツイストネ
マチック（ＴＮ）等の液晶材料（１７）を注入しアクテ
ィブマトリックスカラー液晶表示パネルを形成する。

この様に本発明に依れば、カラーフィルタ層（１４）に
スペーサ材（１５）を混入させることにより、ギヘ・ツ
ブコントロールが必要な表示領域（１６）のみにスペー
サ材（１５）を配置することができ、ＴＰＴを損傷する
ことなく内基板間のギャップを一定に保つことができる
。

（ト）発明の効果 以上に詳述した如く、本発明に依れば、カラーフィルタ
層にスペーサ材を混入させ表示領域のみにスペーサ材を
配置することにより、ＴＦＴ上にスペーサ材が配置され
ないのでスペーサ材によってＴＰＴが損傷されるのを防
止することができる。

また、表示領域のみにスペーサ材を配置するために液晶
表示パネルの基板間間隔を正確にすることができ、色ム
ラのない表示品質の優れたアクティブマトリックスカラ
ー液晶表示パネルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアクティブマトリックスカラー液晶表
示パネルを示す断面図、第２図は従来のアクティブマト
リックス液晶表示パネルを示す断面図である。 （１）（２）・・・透明基板、　（３）・・・表示電極
、　（４）・・・ＴＦＴ、　　（１４）・・・カラーフ
ィルタ層、　（１５）・・・スペーサ材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）スイッチング素子及び表示電極を備えた一方の透
   明基板と共通電極及びカラーフィルタ層を備えた他方の
   透明基板とをスペーサ材を介して対向させて成るアクテ
   ィブマトリックス液晶表示パネルにおいて、前記スペー
   サ材を前記表示電極と前記共通電極とによって表示され
   る表示領域間のみに配置させたことを特徴とするアクテ
   ィブマトリックスカラー液晶表示パネル。
2. （２）前記スペーサ材は前記カラーフィルタ層中に混入
   されていることを特徴とする請求項一第１項記載のアク
   ティブマトリックスカラー液晶表示パネル。
3. （３）スイッチング素子及び表示電極を備えた一方の透
   明基板と共通電極及びカラーフィルタ層を備えた他方の
   透明基板とをスペーサ材を介して対向させてなるアクテ
   ィブマトリックスカラー液晶表示パネルにおいて、前記
   他方の透明基板上に格子状の遮光膜を形成し、カラーフ
   ィルタ材中に前記スペーサ材を混合させた後、前記カラ
   ーフィルタ材を前記遮光膜以外の領域に付着せしめ前記
   カラーフィルタ層を形成し、前記他の透明基板上に前記
   共通電極を形成することを特徴とするアクティブマトリ
   ックスカラー液晶表示パネルの製造方法。