JPH08234193A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH08234193A
JPH08234193A JP34103595A JP34103595A JPH08234193A JP H08234193 A JPH08234193 A JP H08234193A JP 34103595 A JP34103595 A JP 34103595A JP 34103595 A JP34103595 A JP 34103595A JP H08234193 A JPH08234193 A JP H08234193A
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substrate
liquid crystal
color filter
display device
film
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Teruhiko Furushima
輝彦 古島
Yoshihisa Kabaya
欣尚 蒲谷
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Abstract

PURPOSE: To improve the adhesion of a color filter with a supporting base plate and to eliminate the unevenness of the transmissivity of respective colors RGB. CONSTITUTION: The liquid crystal display is provided with one side base plate 32 equipped with the color filter 12 corresponding to a display picture element, a transparent supporting body 18 and a transparent electrode 14, the other side base plate 33 equipped with a supporting body 9 and a picture element electrode 7 and liquid crystal material 17 interposed between the base plates 32 and 33. One side base plate is provided with the color filter 12 and a transparent thin film 18 different from the transparent supporting body at least at one part between the color filter and the transparent supporting body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置に関し、特にはカラーフィルターを組み込んだ液晶表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device incorporating a color filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビジョン等に用いられるマトリック
ス形の液晶表示装置の駆動方式としては、単純マトリッ
クス方式をおよびアクティブマトリックス方式がある。
単純マトリックス方式は、2枚の基板にそれぞれストラ
イプ状の電極を互いに垂直になるように配置する方式で
ある。アクティブマトリックス方式は、単純マトリック
ス方式で生ずる走査線間のクロストークを防止するため
に、各画素毎にスイッチング素子を設けたものである。
2. Description of the Related Art As a driving method of a matrix type liquid crystal display device used in a television or the like, there are a simple matrix method and an active matrix method.
The simple matrix system is a system in which striped electrodes are arranged on two substrates so as to be perpendicular to each other. The active matrix method is provided with a switching element for each pixel in order to prevent crosstalk between scanning lines which occurs in the simple matrix method.

【0003】図8は従来のカラーアクティブマトリック
ス液晶表示装置の模式的断面図である。図8において、
34は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT)
を有するTFT基板部であり、32は、カラーフィルタを有
する対向基板部である。TFT基板部34で、1は基板、7は
画素電極、9はフィールド酸化膜、10はパッシベーショ
ン層、15は配光膜である。TFT基板34のそれぞれの画素
には、薄膜トランジスタが取り付けられている。この薄
膜トランジスタで、2はドレイン、3はソース、4はチャ
ンネル、5はゲート、6はソース線、8はゲート絶縁膜で
ある。対向基板部32で、11はブラックマトリックス、12
はカラーフィルター、13は平坦化膜、14は対向電極、15
は配光膜、16は対向基板である。なお、17は液晶材料で
ある。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a conventional color active matrix liquid crystal display device. In FIG.
34 is a thin film transistor (TFT) which is a switching element
Is a TFT substrate portion having 32, and 32 is a counter substrate portion having a color filter. In the TFT substrate portion 34, 1 is a substrate, 7 is a pixel electrode, 9 is a field oxide film, 10 is a passivation layer, and 15 is a light distribution film. A thin film transistor is attached to each pixel of the TFT substrate 34. In this thin film transistor, 2 is a drain, 3 is a source, 4 is a channel, 5 is a gate, 6 is a source line, and 8 is a gate insulating film. In the counter substrate portion 32, 11 is a black matrix, 12
Is a color filter, 13 is a flattening film, 14 is a counter electrode, 15
Is a light distribution film, and 16 is a counter substrate. In addition, 17 is a liquid crystal material.

【0004】従来のアクティブマトリックス液晶表示装
置では、薄膜トランジスタが形成された基板1(TFT
基板と記す)とカラーフィルタ12が形成された対向基
板16(CF基板と記す)が一対となり、これらの間に液
晶17が封入されて構成されている。CF基板は特開昭
58ー120287に開示されているように、ガラス基
板である対向基板16上にCr等の金属からなるブラック
マトリックス11が形成され、その後、カラーフィルター
12が形成され、次に平坦化膜13、透明電極(対向電極と
記す)14が形成される。ブラックマトリックス11は、ス
パッター法等で成膜されホトリソプロセスにより所定の
パターンが形成される。なお、カラーフィルター12は、
印刷法、顔料分散法、電着等で形成される。
In a conventional active matrix liquid crystal display device, a substrate 1 (TFT) on which a thin film transistor is formed is used.
A substrate) and a counter substrate 16 (referred to as a CF substrate) on which the color filters 12 are formed are paired, and a liquid crystal 17 is sealed between them. As disclosed in JP-A-58-120287, a CF substrate has a black matrix 11 made of a metal such as Cr formed on a counter substrate 16 which is a glass substrate, and then a color filter.
12 is formed, and then a flattening film 13 and a transparent electrode (referred to as a counter electrode) 14 are formed. The black matrix 11 is formed into a film by a sputtering method or the like, and a predetermined pattern is formed by the photolithography process. The color filter 12 is
It is formed by a printing method, a pigment dispersion method, electrodeposition or the like.

【0005】このような液晶表示装置において、カラー
フィルターのR(赤),G(緑),B(青)各色に対応
した光の透過率は、各層の屈折率、膜厚(厚さ)で変化
し、セル構成を同一とするとR,G,Bそれぞれで異な
る。図5にその一例を示す。このように、R,G,Bの
透過率が異なると白表示がある色に色づくという問題が
あった。
In such a liquid crystal display device, the light transmittance corresponding to each color of R (red), G (green) and B (blue) of the color filter is represented by the refractive index and the film thickness (thickness) of each layer. If the cell configurations change and the cell configurations are the same, R, G, and B are different. FIG. 5 shows an example thereof. As described above, when the R, G, and B transmittances are different, there is a problem that a white display is colored.

【0006】さらに、前記したブラックマトリックス11
は、不要な光の漏れを防ぎ、コントラストの低下を防止
するために設けられるものであり、現状の液晶パネルで
は液晶の配向乱れや、横電界によるディスクリネーショ
ンが発生する領域やTFT部分はブラックマトリックス
で覆い隠さなければならない。このブラックマトリック
ス11が形成されているCF基板16とTFT基板1を張り
合わせる工程では、TFT基板1上に形成された画素電
極7と、カラーフィルター12の各画素を正確に位置合
わせを行うことが必要となる。
Further, the above-mentioned black matrix 11
Is provided to prevent unnecessary light leakage and to prevent deterioration of contrast. In the current liquid crystal panel, the area where the liquid crystal alignment is disturbed and the disclination due to the lateral electric field and the TFT portion are black. Must be covered with a matrix. In the step of bonding the CF substrate 16 on which the black matrix 11 is formed and the TFT substrate 1, the pixel electrode 7 formed on the TFT substrate 1 and each pixel of the color filter 12 can be accurately aligned. Will be needed.

【0007】しかし、現状の張り合わせ装置の精度は5
μm程度しかなく、これを張り合わせマージンとしてブ
ラックマトリックスを大きめに作成するために、パネル
の開口率が低下する。このことにより実現可能な画素ピ
ッチが制約される等の問題があり、この対策としてブラ
ックマトリックスをTFT基板1上に形成することが提
案されている(SID INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF
THE TECHNICAL PAPERP218-218)。
However, the accuracy of the current laminating apparatus is 5
Since it is only about μm and the black matrix is made larger with this as a bonding margin, the aperture ratio of the panel is lowered. As a result, there is a problem that the pixel pitch that can be realized is limited, and it is proposed to form a black matrix on the TFT substrate 1 (SID INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF
THE TECHNICAL PAPER P218-218).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】また、カラーフィルタ
と基板を組み合わせただけでは、透明度が良くないとい
う問題もある。
There is also a problem that the transparency is not good only by combining the color filter and the substrate.

【0009】しかしながら、カラーフィルター基板から
ブラックマトリックスを除去して、カラーフィルターを
形成すると、プロセス中でカラーフィルターの密着不良
が発生する。例えば、カラーフィルターの材料としてア
クリル、基板の材料としてガラスを選んだとき、この2
つの材料は互いに密着しにくい。このため、欠落した画
素が発生してしまうという問題がある。ひいては、CF
基板の歩留りが著しく低下する。
However, when the black matrix is removed from the color filter substrate to form the color filter, defective adhesion of the color filter occurs during the process. For example, when selecting acrylic as the material for the color filter and glass as the material for the substrate,
The two materials are hard to stick to each other. Therefore, there is a problem that a missing pixel occurs. By the way, CF
Substrate yield is significantly reduced.

【0010】以上のような従来の技術の課題に鑑み、本
発明の液晶表示装置の第1の目的は、カラーアクティブ
マトリックス方式の液晶表示装置におけるR,G,Bの
各カラーフィルターの光透過率の差を低減し、高品質の
表示を可能にすることである。
In view of the problems of the prior art as described above, the first object of the liquid crystal display device of the present invention is the light transmittance of each of the R, G and B color filters in the color active matrix type liquid crystal display device. Is to reduce the difference between the two and enable high quality display.

【0011】本発明の第2の目的は、カラーフィルター
膜とガラス基板の密着度を向上させて、CF基板の歩留
まりを向上させることである。
A second object of the present invention is to improve the adhesiveness between the color filter film and the glass substrate to improve the yield of the CF substrate.

【0012】(本発明の第3の目的は、ブラックマトリ
ックスのマージンを低減し、開口率の広い、高精細且つ
高コントラストの表示を可能にすることである。)
(A third object of the present invention is to reduce the margin of the black matrix and enable display with a wide aperture ratio, high definition and high contrast.)

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段および作用】これらの目的
を達成するために鋭意努力した結果、本発明者らは以下
の発明を得た。すなわち、本発明の液晶表示装置は、表
示画素に対応するカラーフィルターと、透明な支持体
と、透明電極とを具備する一方の基板と、支持体と、透
明電極とを具備する他方の基板と、前記一方の基板と前
記他方の基板との間に挟持されている液晶材料と、を有
する液晶表示おいて、前記一方の基板は、前記カラーフ
ィルターと前記透明支持体の間の少なくとも一部に、前
記カラーフィルターと前記透明な支持とは違う透明薄膜
を有すること特徴とする。
Means and Actions for Solving the Problems As a result of diligent efforts to achieve these objects, the present inventors have obtained the following inventions. That is, the liquid crystal display device of the present invention includes a color filter corresponding to display pixels, one substrate including a transparent support and a transparent electrode, and the other substrate including a support and a transparent electrode. A liquid crystal material sandwiched between the one substrate and the other substrate, wherein the one substrate is at least a part between the color filter and the transparent support. And a transparent thin film different from the color filter and the transparent support.

【0014】本発明の液晶表示装置を、実施例1を表す
図1を使って説明する。図1(a)は、画素の部分と周辺
駆動回路部とが一体で作製されているアクティブマトリ
ックス液晶表示装置の断面図である。図1(b)は、図1
(a)の液晶表示装置の画素の部分21を拡大した図であ
る。図1(a)で、9は薄膜TFTなどを支えるフィールド酸
化膜、19は周辺駆動回路部に光が入らないようにする不
透明薄膜、20は画素電極領域、31はスペーサである。図
2で、18は透明薄膜である。他の符号は、図8を説明し
たときと同様である。
A liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a sectional view of an active matrix liquid crystal display device in which a pixel portion and a peripheral drive circuit portion are integrally manufactured. 1 (b) is shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a pixel portion 21 of the liquid crystal display device shown in (a). In FIG. 1A, 9 is a field oxide film that supports thin film TFTs, 19 is an opaque thin film that prevents light from entering the peripheral drive circuit section, 20 is a pixel electrode region, and 31 is a spacer. In FIG. 2, 18 is a transparent thin film. Other reference numerals are the same as those in the description of FIG.

【0015】本発明では、図1(b)のように、透明薄膜1
8を、カラーフィルター12と透明支持体となる対向基板1
6の間の少なくとも一部に設ける。この透明薄膜18は、
カラーフィルター12と対向基板16の間の全体にわたって
設けてもよい。
In the present invention, as shown in FIG. 1 (b), the transparent thin film 1
8 is a color filter 12 and a counter substrate 1 serving as a transparent support.
Provide in at least a part of the space between 6. This transparent thin film 18 is
It may be provided over the entire space between the color filter 12 and the counter substrate 16.

【0016】図1(b)では、Gのカラーフィルターの電
極画素領域全体に透明薄膜18が存在することによりG
の透過率が向上する。この場合、各薄膜の膜厚、屈折
率、液晶のセル厚、屈折率を選ぶことにより、最適値が
得られる。
In FIG. 1B, since the transparent thin film 18 exists in the entire electrode pixel area of the G color filter,
The transmittance of is improved. In this case, the optimum value can be obtained by selecting the thickness of each thin film, the refractive index, the cell thickness of the liquid crystal, and the refractive index.

【0017】図6に、透過率の光学的シュミレーション
の結果を示す。図6(a)は、TFT基板の構成を同一と
し、CF側の透明薄膜18が存在せず、対向電極の14
の膜厚を120、130、140、150、160nm
と変化させた場合のR,G,Bの各波長の光に対する相
対透過率を示す。Gの透過率が低いことが分かる。Gの
透過率を向上させるために、対向電極14のITOの膜
厚を150nmとし、透明薄膜18を加えて計算した結
果を図6(b)に示す、ITOを160nm形成することに
よりGの透過率を83%に向上する事が判明した。
FIG. 6 shows the result of optical simulation of transmittance. In FIG. 6A, the structure of the TFT substrate is the same, the transparent thin film 18 on the CF side does not exist, and
Thickness of 120, 130, 140, 150, 160nm
The relative transmittances with respect to the lights of the respective wavelengths of R, G, and B in the case of changing the above are shown. It can be seen that the G transmittance is low. In order to improve the G transmittance, the ITO film thickness of the counter electrode 14 is set to 150 nm, and the calculation result obtained by adding the transparent thin film 18 is shown in FIG. 6 (b). It was found that the rate would increase to 83%.

【0018】この条件で、液晶セルを試作したところ、
R,G,Bの透過率の均一性が向上し、より高品質の液
晶セルが得られた。
When a liquid crystal cell was prototyped under these conditions,
The uniformity of the R, G, and B transmittances was improved, and a higher quality liquid crystal cell was obtained.

【0019】図7(a)にR,G,Bの相対透過率のセルギ
ャップ依存と、図7(b)にGに透明膜18を追加した場合
の相対透過率を示す。透明膜がない場合、R,Gの変化
の周期が違い、セルギャップ変動による相対透過率の変
化が激しい。一方、透明膜を追加した場合には、Gの周
期がRの周期に近づきセルギャップ変動によるマージン
が大きくとれる。このように、セルギャップの変化によ
る透過率の変動の激しいG,Rについてより良い膜厚条
件が選択できることから、セル内のギャップ変動のマー
ジンの大きなパネルが製造することが出来、パネルの歩
留りが大幅に向上した。
FIG. 7A shows the cell gap dependence of the relative transmittances of R, G, and B, and FIG. 7B shows the relative transmittance when the transparent film 18 is added to G. If there is no transparent film, the R and G changes in different cycles, and the change in relative transmittance due to the cell gap change is large. On the other hand, when the transparent film is added, the G period approaches the R period, and a large margin due to the cell gap variation can be secured. As described above, since it is possible to select a better film thickness condition for G and R in which the transmittance changes drastically due to the change in the cell gap, it is possible to manufacture a panel with a large margin for the gap change in the cell, and to improve the panel yield. Greatly improved.

【0020】尚、この実施例では、Gフィルターの画素
電極領域に透明薄膜18が存在する場合で説明したが、
干渉条件が合えば、Gフィルターに存在せず、他のフィ
ルターの画素電極領域に透明薄膜18が存在してもかま
わない。また、対向電極の膜厚を150nmで説明した
が、他の値であってもかまわない。
In this embodiment, the case where the transparent thin film 18 exists in the pixel electrode area of the G filter has been described.
If the interference condition is met, the transparent thin film 18 may not exist in the G filter and may exist in the pixel electrode region of another filter. Further, although the film thickness of the counter electrode has been described as 150 nm, other values may be used.

【0021】この透明薄膜18は、ITOなどの金属酸化物
で構成するのが望ましい。ブラックマトリックス11は、
カラーフィルター12がない方の基板に、TFTの上部など
に設けるのが望ましい。
The transparent thin film 18 is preferably composed of a metal oxide such as ITO. Black Matrix 11
It is desirable to provide it on the substrate without the color filter 12 and above the TFT.

【0022】本発明は、アクティブマトリックス液晶表
示装置はもちろん、単純マトリックス液晶表示装置にも
適用できる。
The present invention can be applied to a simple matrix liquid crystal display device as well as an active matrix liquid crystal display device.

【0023】アクティブマトリックス液晶表示装置の場
合、薄膜トランジスターの活性層としてはアモルファス
Si、多結晶Si、単結晶Siが好ましく用いられる。
これらの製造方法、或いは基板上への形成法について
は、現在行われているいずれの方法でも好適に用いられ
る。
In the case of an active matrix liquid crystal display device, amorphous Si, polycrystalline Si or single crystal Si is preferably used as the active layer of the thin film transistor.
With regard to the manufacturing method thereof or the method of forming it on the substrate, any of the methods currently used can be suitably used.

【0024】(作用)本発明によれば、CF基板におい
て各R,G,Bカラーフィルターの各画素電極領域20
(画素電極領域とは、画像表示部でしかも表示に利用す
る光が透過する領域である。)において、基板の間に透
明薄膜が存在するカラーフィルターと存在しないカラー
フィルターが設けられ、R,G,Bの光透過率の差が低
減された。
(Operation) According to the present invention, each pixel electrode region 20 of each R, G, B color filter is formed on the CF substrate.
In the (pixel electrode region is a region in the image display section where light used for display is transmitted), a color filter having a transparent thin film and a color filter having no transparent thin film are provided between the substrates, and R, G , B, the difference in light transmittance was reduced.

【0025】さらに、アクティブマトリックス液晶にお
いては、この透明薄膜が基板とカラーフィルターの間に
存在することによりカラーフィルターの密着性が向上し
CF基板の歩留りが向上した為、ブラックマトリックス
をTFT基板に形成する構成が現実的となり、従来のよ
うにTFT基板とCF基板との貼合わせマージンが不要
となった。このため、ブラックマトリックスのマージン
としては、TFT基板上に先述したような方法によりブ
ラックマトリックスやカラーフィルターを形成する際の
位置ずれマージンだけとなり、現状において、このマー
ジンを2μm以下とする事が可能であり、これにより高
開率で高精細な液晶表示装置が可能になるとともに、
R,G,B各色での光透過率の差が小さくすることがで
き、高品質のフルカラー表示が可能となる。
Further, in the active matrix liquid crystal, since the transparent thin film is present between the substrate and the color filter, the adhesion of the color filter is improved and the yield of the CF substrate is improved, so that the black matrix is formed on the TFT substrate. The above-mentioned configuration is practical, and a bonding margin between the TFT substrate and the CF substrate is no longer required as in the conventional case. Therefore, the margin of the black matrix is only the positional deviation margin when the black matrix and the color filter are formed on the TFT substrate by the method described above, and at present, this margin can be set to 2 μm or less. Yes, this enables a high-definition liquid crystal display device with a high aperture ratio, and
The difference in light transmittance between the R, G, and B colors can be reduced, and high-quality full-color display is possible.

【0026】さらに、セルギャップ変動によるR、Gの
相対透過率の変動の周期のずれが小さくなり、ギャップ
精度のプロセスマージンが広がり歩留りが大幅に向上し
た。
Further, the deviation of the cycle of the fluctuation of the relative transmittances of R and G due to the fluctuation of the cell gap is reduced, the process margin of the gap accuracy is widened, and the yield is greatly improved.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0028】(実施例1)実施例1は、スイッチング素
子と周辺駆動回路が一体になったカラーアクティブマト
リックス液晶表示装置の例である。この液晶表示装置で
は、スイッチング素子がある側の基板をSiウェハで作製
する。
Example 1 Example 1 is an example of a color active matrix liquid crystal display device in which a switching element and a peripheral drive circuit are integrated. In this liquid crystal display device, the substrate on the side having the switching element is made of a Si wafer.

【0029】図1に実施例1の液晶表示装置の模式的断
面図を示す。図1(a)において、1はSi基板、9は酸化
膜、19は周辺駆動回路を隠す不透明膜、20は画素電極領
域(画素電極領域とは、画像表示部でしかも表示に利用
する光が透過する領域)、21は画像表示部である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of the liquid crystal display device of the first embodiment. In FIG. 1 (a), 1 is a Si substrate, 9 is an oxide film, 19 is an opaque film that hides the peripheral driving circuit, and 20 is a pixel electrode region (a pixel electrode region is a light used for display in the image display unit and for display). A transparent area), 21 is an image display unit.

【0030】また、図1(b)に図1(a)の液晶表示装置の
画像表示部21を詳しく説明する模式的断面図である。図
1(b)において、2はドレイン、3はソース、4はチャ
ネル、5はゲート電極、6はソース線、7は画素電極、
8は絶縁膜、10はパッシベーション膜、11はブラッ
クマトリックス、12はカラーフィルター、13は平坦
化膜、14は対向電極、15は配向膜、16はガラス基
板、17は液晶材料、18は透明配向膜である。
Further, FIG. 1B is a schematic sectional view for explaining in detail the image display section 21 of the liquid crystal display device of FIG. 1A. In FIG. 1B, 2 is a drain, 3 is a source, 4 is a channel, 5 is a gate electrode, 6 is a source line, 7 is a pixel electrode,
8 is an insulating film, 10 is a passivation film, 11 is a black matrix, 12 is a color filter, 13 is a flattening film, 14 is a counter electrode, 15 is an alignment film, 16 is a glass substrate, 17 is a liquid crystal material, and 18 is a transparent alignment. It is a film.

【0031】TFT基板は、次のように作製された。基
板1としてSiウエハをもちい、公知の技術である単結晶
ウエハー半導体プロセスによって、周辺駆動回路をCM
OS構成で形成する。このとき液晶表示部分は、フィー
ルド酸化膜9(光透過性膜となる)で覆っておく。実施
例1ではフィールド酸化膜の厚さを1μmに設定した。
多結晶Siを減圧CVD法によって、画像表示部21に厚
さは250nm程度堆積させ。ソース3およびドレイン2
は、イオン.インプラ法により自己整合的に形成した。
また、薄膜トランジスターのゲート酸化膜をパイロジェ
ニック酸化により50nm形成した後、多結晶Siを減
圧CVD法で堆積させ、異方性エッチングによりゲート
電極5を形成する。砒素をイオン.インプラ法により打
ち込み更に、熱処理を施し、薄膜トランジスタを形成し
た。
The TFT substrate was manufactured as follows. Using a Si wafer as the substrate 1, a peripheral drive circuit is commercialized by a known single crystal wafer semiconductor process.
It is formed by the OS configuration. At this time, the liquid crystal display portion is covered with the field oxide film 9 (which becomes a light transmissive film). In Example 1, the thickness of the field oxide film was set to 1 μm.
Polycrystalline Si was deposited on the image display portion 21 to a thickness of about 250 nm by the low pressure CVD method. Source 3 and drain 2
Is ion. It was formed in a self-aligned manner by the implantation method.
Further, after forming the gate oxide film of the thin film transistor to 50 nm by pyrogenic oxidation, polycrystalline Si is deposited by the low pressure CVD method and the gate electrode 5 is formed by anisotropic etching. Ionize arsenic. Implantation was performed by an implantation method and further heat treatment was performed to form a thin film transistor.

【0032】このTFT基板上に無機透明部材SiO2
(実施例1ではSiO2を用いて説明するがSiNx等の
無機透明部材で或いは有機樹脂等でもかまわない)を形
成した後、ITOからなる画素電極7、そしてSiNX
からなるパッシベーション膜10を形成した後、Crか
らなるブラックマトッリクス11をパッシベーション膜
10上に形成し、更にポリイミドからなる配向膜15を
形成した。CF基板はガラス基板16上に、透明薄膜1
8として、ITOをスパッタ法により成膜した後、フォト
レジストをスピンナーにて塗布キュアー後、所定のマス
クを用いてパターン露光し、現像をおこなった。ヨウ化
水素酸(HI)からなるエッチング液でITOをエッチング
し、その後レジスト剥離をおこない所定のパターンのIT
O膜を形成した。このパターンはカラーフィルターのG
のフィルター領域は、全領域ともITOが存在し、R,
Bのフィルター領域は、前述した画素電極領域20以外
の部分にITOが存在する。即ち、画素電極領域部分の
透明薄膜(ITO)は除去されている。
An inorganic transparent member SiO 2 is formed on the TFT substrate.
(In Example 1, description is made using SiO 2 , but an inorganic transparent member such as SiN x or an organic resin may be used), and then the pixel electrode 7 made of ITO and SiN x are formed.
After the passivation film 10 made of Cr was formed, the black matrix 11 made of Cr was formed on the passivation film 10, and the alignment film 15 made of polyimide was further formed. The CF substrate is a transparent thin film 1 on the glass substrate 16.
In No. 8, ITO was formed into a film by a sputtering method, a photoresist was applied and cured by a spinner, and then pattern exposure was performed using a predetermined mask and development was performed. The ITO is etched with an etchant composed of hydroiodic acid (HI), and then the resist is stripped to form a predetermined pattern of IT.
An O film was formed. This pattern is the color filter G
In the filter area of, ITO exists in all areas, and R,
In the B filter region, ITO is present in a portion other than the pixel electrode region 20 described above. That is, the transparent thin film (ITO) in the pixel electrode region is removed.

【0033】さらに、酸化クロム(CrOx)をスパッタ法に
より成膜し、前述したフォトレジストを用いたフォトリ
ソ法により、画素表示部21のCrOxを除去し、画素表示部
21の外側にCrOxから成る不透明膜を形成した。なお、こ
の不透明膜は前述した周辺駆動部に光が照射されること
を防止するとともに、カラーフィルタ基板16とTFT基板1
を位置制度よく貼り合わせるために必要とするアライメ
ントマークが画素表示部21の外側の部分に形成される。
Further, chromium oxide (CrOx) is formed by a sputtering method, and CrOx in the pixel display section 21 is removed by the photolithography method using the photoresist described above.
An opaque film made of CrOx was formed on the outside of 21. The opaque film prevents the peripheral drive unit from being irradiated with light, and the color filter substrate 16 and the TFT substrate 1 are also provided.
Alignment marks necessary for bonding with good positional accuracy are formed on the outer portion of the pixel display portion 21.

【0034】高開口率、高精細なパネルを作製するに
は、カラーフィルタ基板とTFT基板1の位置合わせ(貼り
合わせ)精度が要求され、現在±2.0μm以下の貼り合わ
せ精度が必要となっている。半導体プロセスで、マスク
とウェハーの位置合わせを使用するアライメントマーク
と同様なパターンがカラーフィルタ基板16とTFT基板1に
形成されている。カラーフィルタ基板16では、前述した
CrOxを用いて、図2aのようなパターンが形成されてい
る。TFT基板1では、配線電極として形成されるAlを用い
て図2bのようなパターンが形成される。このパターンを
図2bのように合わせ、カラーフィルタ基板とTFT基板を
貼り合わせることにより2μm以下の貼り合わせが可能と
なる。以下に、カラーフィルタ層12の作製方法について
説明する。Bフィルタ層は、顔料としてクロモブルーA3R
(チバガイギ社)をポリビニルアルコール誘導体の10%水
溶液に添加混合した青色感光樹脂をスピンナーにより塗
布し、キュアー後、所定のマスクを用いてパターン露光
し、現像液で非露光部を選択的に除去し、厚さ2μmのB
フィルタ層を形成した。Gフィルタは、顔料としてリオ
ノールグリーン2Y-301(東洋インキ社)を用い、Rフィル
タは、クロモフタルレッドBRN(チバガイギ社)を用いて
同様に作製した。Gパターンは全面透明薄膜18(ITO)に接
しており、R,Bのカラーフィルタパターンは、一部が透
明薄膜18(ITO)に接している。また、各R,B,Bのパターン
は、互いに間隔をおいて接触しないように設計されてい
る。これらのパターンを形成した表面を平坦化するため
に、アクリル樹脂をスピンナーにより塗布、キュアー
し、透明平坦化膜13を2μm厚に被覆形成した。これによ
り表面の平坦性は0.2μm以下に向上した。平坦化膜13の
材料は、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹
脂、透明なフォトレジストなどを用いることができる。
つぎに、ITOからなる対向電極14を形成したあと、ポリ
イミドからなる配向膜15を形成した。
In order to manufacture a panel having a high aperture ratio and high definition, it is required that the color filter substrate and the TFT substrate 1 be aligned (bonded) with accuracy, and currently, a bonding accuracy of ± 2.0 μm or less is required. There is. In the semiconductor process, a pattern similar to an alignment mark using alignment between a mask and a wafer is formed on the color filter substrate 16 and the TFT substrate 1. In the color filter substrate 16, as described above
A pattern as shown in FIG. 2a is formed using CrOx. On the TFT substrate 1, a pattern as shown in FIG. 2b is formed using Al formed as a wiring electrode. By aligning this pattern as shown in FIG. 2b and bonding the color filter substrate and the TFT substrate together, it is possible to achieve bonding of 2 μm or less. The method for producing the color filter layer 12 will be described below. B filter layer is chromo blue A3R as pigment
(Ciba-Geigy Co., Ltd.) is added to a 10% aqueous solution of a polyvinyl alcohol derivative and mixed and coated with a blue photosensitive resin by a spinner, and after curing, pattern exposure is performed using a predetermined mask, and a non-exposed portion is selectively removed with a developing solution. , B with a thickness of 2 μm
A filter layer was formed. The G filter was prepared in the same manner by using Lionol Green 2Y-301 (Toyo Ink Co., Ltd.) as a pigment, and the R filter was prepared by using Chromophtal red BRN (Ciba-Geigy Co.). The G pattern is in contact with the entire transparent thin film 18 (ITO), and the R and B color filter patterns are partially in contact with the transparent thin film 18 (ITO). Further, the patterns of R, B, and B are designed so as not to come into contact with each other at a distance. In order to flatten the surface on which these patterns were formed, an acrylic resin was applied by a spinner and cured to form a transparent flattening film 13 with a thickness of 2 μm. As a result, the surface flatness was improved to 0.2 μm or less. As a material of the flattening film 13, a polyamide resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a transparent photoresist, or the like can be used.
Next, after forming the counter electrode 14 made of ITO, an alignment film 15 made of polyimide was formed.

【0035】これらの基板を用いて、通常の液晶セル組
みプロセスを用いて液晶セル組、液晶注入、封口まで行
った。更に、透過型液晶パネルとするために、本実施例
ではTFT基板上に形成した酸化膜9(SiO2)より
下のSi部をエッチングにより除去した。そして、エッ
チングにより除去した部分を樹脂等で補強しパネルが完
成した。
Using these substrates, liquid crystal cell assembly, liquid crystal injection, and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly process. Further, in order to obtain a transmissive liquid crystal panel, in this example, the Si portion below the oxide film 9 (SiO 2 ) formed on the TFT substrate was removed by etching. Then, the portion removed by etching was reinforced with a resin or the like to complete the panel.

【0036】本実施例では、CF基板上の透明薄膜18
がカラーフィルター12の密着性を向上させており、欠
陥のない良好なCF基板が得られた。従って、ブラック
マトリックスを、TFT基板上に形成する構成が現実的
となった。ブラックマトリックスの位置合わせマージン
が2μmと極端に小さくなり、高精細でしかも高品質な
液晶パネルが得られた。
In this embodiment, the transparent thin film 18 on the CF substrate is used.
Improved the adhesion of the color filter 12, and a good CF substrate without defects was obtained. Therefore, the structure in which the black matrix is formed on the TFT substrate has become practical. The alignment margin of the black matrix was extremely small at 2 μm, and a high-definition and high-quality liquid crystal panel was obtained.

【0037】(実施例2)図2は、スイッチング素子と
周辺駆動回路が一体になったカラーアクティブマトリッ
クス液晶表示装置の例である。図2(a)に、アクティブ
マトリックス液晶表示装置の模式的断面図。図2(b)に
画像表示部における模式的断面図を示した。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows an example of a color active matrix liquid crystal display device in which a switching element and a peripheral drive circuit are integrated. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the active matrix liquid crystal display device. FIG. 2B shows a schematic sectional view of the image display unit.

【0038】本実施例において、TFT基板として石英
基板1を用い、活性層として多結晶Siを用いた。本実
施例では、透明な石英基板1の上に多結晶シリコンのチ
ャネル4をつくり、表面ゲート酸化膜を形成した上に、
ソース線6を形成した。また、ドレイン2に接続したI
TOから成る画素電極7、それを覆うパッシベーション
膜10を形成し、続いて金属膜から成るブラックマトリ
ックス11、配向膜15を形成し、TFT基板を構成し
た。
In this example, the quartz substrate 1 was used as the TFT substrate, and polycrystalline Si was used as the active layer. In this embodiment, a channel 4 of polycrystalline silicon is formed on a transparent quartz substrate 1, a surface gate oxide film is formed, and
The source line 6 is formed. Also, I connected to the drain 2
A pixel electrode 7 made of TO, a passivation film 10 covering the pixel electrode 7, and a black matrix 11 made of a metal film and an alignment film 15 were subsequently formed to form a TFT substrate.

【0039】CF基板はガラス基板16上に、透明薄膜
18として、SiO2を成膜した後、所定のパターンに
パターニングした。パターンはカラーフィルターのRの
フィルター領域は、全領域ともSiO2が存在し、G,
Bのフィルター領域は、前述した画素電極領域20以外
の部分にSiO2が存在する。即ち、画素電極領域部分
の透明薄膜(ITO)は除去されている。
The CF substrate was formed by forming SiO 2 as a transparent thin film 18 on the glass substrate 16 and then patterning it into a predetermined pattern. As for the pattern, in the R filter area of the color filter, SiO 2 exists in all areas, G,
In the B filter region, SiO 2 exists in a portion other than the pixel electrode region 20 described above. That is, the transparent thin film (ITO) in the pixel electrode region is removed.

【0040】さらに、画素表示部21の外側に、クロム
(Cr)からなる不透明膜19を形成した後、R,G,
Bのカラーフィルター12を形成した。更に平坦化膜1
3を形成し、ITOからなる対向電極14を成膜した
後、ポリイミドから成る配向膜15を形成した。
Further, after forming an opaque film 19 made of chromium (Cr) on the outside of the pixel display portion 21, R, G,
The color filter 12 of B was formed. Further flattening film 1
3 was formed, the counter electrode 14 made of ITO was formed, and then the alignment film 15 made of polyimide was formed.

【0041】これらの基板を用いて、通常の液晶セル組
みプロセスを用いて液晶セル組、液晶注入、封口まで行
った。
Using these substrates, liquid crystal cell assembly, liquid crystal injection, and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly process.

【0042】CF基板上の透明薄膜18がカラーフィル
ター12の密着性を向上させており、欠陥のない良好な
CF基板が得られた。R,G,Bの透過率の均一性が向
上し、より高品質の液晶セルが得られた。また、セルギ
ャップの変化による透過率の変動の激しいG,Rについ
てより良い膜厚条件が選択できることから、セル内のギ
ャップ変動のマージンの大きなパネルが製造することが
出来、パネルの歩留りが大幅に向上した。
The transparent thin film 18 on the CF substrate improved the adhesion of the color filter 12, and a good CF substrate without defects was obtained. The uniformity of the R, G, and B transmittances was improved, and a higher quality liquid crystal cell was obtained. In addition, since a better film thickness condition can be selected for G and R in which the transmittance changes drastically due to changes in the cell gap, it is possible to manufacture a panel with a large margin for the gap fluctuation in the cell, and the panel yield is significantly increased. Improved.

【0043】(実施例3)本実施例では、TFT基板と
して無アルカリガラス(例えば、コーニング #705
9等)を用い、活性層としてアモルファスシリコン(a
−Si)を用いた。ガラス基板上に逆スタガー型TFT
を形成し、次に画素電極とパッシベーション膜を形成し
た。このパッシベーション膜上にブラックマトリックス
として、ALを300nm形成し、ホトリソ工程により
所定のパターンを形成した。
(Embodiment 3) In this embodiment, a non-alkali glass (for example, Corning # 705) is used as a TFT substrate.
9) and amorphous silicon (a
-Si) was used. Inverse stagger type TFT on glass substrate
Then, a pixel electrode and a passivation film were formed. On the passivation film, 300 nm of AL was formed as a black matrix, and a predetermined pattern was formed by a photolithography process.

【0044】更に、配向膜を形成しTFT基板が完成し
た。
Further, an alignment film was formed to complete the TFT substrate.

【0045】カラーフィルター基板は、実施例2と同様
に作製した。
The color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 2.

【0046】これらの基板を用いて、通常の液晶セル組
みプロセスを用いて液晶セル組、液晶注入、封口まで行
った。
Using these substrates, liquid crystal cell assembly, liquid crystal injection, and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly process.

【0047】CF基板上の透明薄膜がカラーフィルター
の密着性を向上させており、欠陥のない良好なCF基板
が得られた。R,G,Bの透過率の均一性が向上し、よ
り高品質の液晶セルが得られた。また、セルギャップの
変化による透過率の変動の激しいG,Rについてより良
い膜厚条件が選択できることから、セル内のギャップ変
動のマージンの大きなパネルが製造することが出来、パ
ネルの歩留りが大幅に向上した。
The transparent thin film on the CF substrate improved the adhesion of the color filter, and a good CF substrate without defects was obtained. The uniformity of the R, G, and B transmittances was improved, and a higher quality liquid crystal cell was obtained. In addition, since a better film thickness condition can be selected for G and R in which the transmittance changes drastically due to changes in the cell gap, it is possible to manufacture a panel with a large margin for the gap fluctuation in the cell, and the panel yield is significantly increased. Improved.

【0048】(実施例4)本実施例では、TFT基板と
して、石英基板上にSi単結晶膜膜を形成した基板を用
いた。この基板の製法は、日経マイクロデバイス199
4.10号 P107に開示されている。Siウエハー
の表面に厚さ12μmの多孔質Siを陽極酸化で形成
し、表面にSi単結晶層をエピタキシャル成長させる。
この基板と石英基板を貼合わせて加熱、脱水宿合反応で
結合させる。次にSiウエハーの裏面から多孔質Siが
全面露出するまで研磨し、0.5から0.1μmのSO
I層を残す。
Example 4 In this example, as the TFT substrate, a substrate in which a Si single crystal film was formed on a quartz substrate was used. This substrate is manufactured by Nikkei Microdevice 199
No. 4.10, P107. Porous Si having a thickness of 12 μm is formed on the surface of a Si wafer by anodic oxidation, and a Si single crystal layer is epitaxially grown on the surface.
The substrate and the quartz substrate are attached to each other and bonded by heating and dehydration reaction. Next, polishing is performed from the back surface of the Si wafer until the entire surface of the porous Si is exposed, and then 0.5 to 0.1 μm of SO
Leave the I layer.

【0049】次にこの単結晶Siを用いて、TFT基板
を作製した。他の構成は実施例2と同様であるが。活性
層が単結晶Siであるがため、シフトレジスターの駆動
周波数を高くすることが可能となり、高精細高密度の液
晶表示装置ができた。
Next, a TFT substrate was prepared using this single crystal Si. Other configurations are similar to those of the second embodiment. Since the active layer is made of single crystal Si, the driving frequency of the shift register can be increased and a high-definition and high-density liquid crystal display device can be obtained.

【0050】(実施例5)図3(a)に本実施例のアク
ティブマトリックス液晶表示装置の模式的断面図を示し
た。更に図3(b)に画像表示部における模式的断面図
を示した。同図において、1は基板、2はドレイン、3
はリース、4はチャネル、5はゲート、6はソース線、
7は画素電極、8は絶縁膜、9は酸化膜、10はパッシ
ベーション膜、11はブラックマトリックス、12はカ
ラーフィルター、13は平坦化膜、14は対向電極、1
5は配向膜、16はガラス基板、17は液晶、18は透
明薄膜、19は不透明膜、20は画素電極領域(画素電
極領域とは、画像表示部でしかも表示に利用する光が透
過する領域)である。TFT基板は、次のように作製さ
れた。基板1としてシリコンウェハーをもちい、公知の
技術である単結晶ウェハー半導体プロセスによって、周
辺駆動回路をCMOS構成で形成する。このとき液晶表
示部分は、フィールド酸化膜9(光透過性膜となる)で
覆っておく。本実施例では、フィールド酸化膜の厚さを
1μmに設定した。多結晶Siを減圧CVD法によっ
て、厚さは250nm程度堆積させ、リース及びドレイ
ンは、イオン.インプラ法により自己整合的に形成し
た。更に薄膜トランジスターのゲート酸化膜をパイロジ
ェニック酸化により50nm形成した後、多結晶Siを
減圧CVD法で堆積させ、異方性エッチングによりゲー
ト5を形成する。砒素をイオン.インプラ法により打ち
込み更に、熱処理を施し、薄膜トランジスタを形成し
た。
(Embodiment 5) FIG. 3A shows a schematic sectional view of an active matrix liquid crystal display device of this embodiment. Further, FIG. 3B shows a schematic sectional view of the image display unit. In the figure, 1 is a substrate, 2 is a drain, 3
Is a lease, 4 is a channel, 5 is a gate, 6 is a source line,
7 is a pixel electrode, 8 is an insulating film, 9 is an oxide film, 10 is a passivation film, 11 is a black matrix, 12 is a color filter, 13 is a flattening film, 14 is a counter electrode, 1
5 is an alignment film, 16 is a glass substrate, 17 is a liquid crystal, 18 is a transparent thin film, 19 is an opaque film, and 20 is a pixel electrode region (the pixel electrode region is a region through which light used in the image display unit and for display is transmitted). ). The TFT substrate was manufactured as follows. A silicon wafer is used as the substrate 1, and a peripheral drive circuit is formed in a CMOS structure by a known single crystal wafer semiconductor process. At this time, the liquid crystal display portion is covered with the field oxide film 9 (which becomes a light transmissive film). In this embodiment, the thickness of the field oxide film is set to 1 μm. Polycrystalline Si is deposited to a thickness of about 250 nm by the low pressure CVD method, and the lease and drain are made of ion. It was formed in a self-aligned manner by the implantation method. Further, a gate oxide film of the thin film transistor is formed to a thickness of 50 nm by pyrogenic oxidation, polycrystalline Si is deposited by a low pressure CVD method, and a gate 5 is formed by anisotropic etching. Ionize arsenic. Implantation was performed by an implantation method and further heat treatment was performed to form a thin film transistor.

【0051】このTFT基板上に無機透明部材SiO2
(本実施例ではSiO2を用いているがSiNx等の無
機透明部材で或いは有機樹脂等でもかまわない)を形成
した後、ITOからなる画素電極7そしてSiNxから
なるパッシベーション膜10を形成した後、Crからな
るブラックマトリックス11をパッシベーしょん膜10
上に形成し、更にポリイミドからなる配向膜15を形成
した。CF基板は、ガラス基板16上に透明薄膜18と
して、ITOを成膜した後、所定のパターンにパターニ
ングした。このパターンはR,G,Bのカラーフィルタ
ー層と端部がオーバーラップするように配置されてい
る。即ち、画素電極領域部分の透明薄膜(ITO)は除
去されている。更に、画素表示部21の外側に、酸化ク
ロム(CrOx)からなる不透明膜19を形成した後、
R,G,Bのカラーフィルタ12を形成した。
An inorganic transparent member SiO 2 is formed on the TFT substrate.
(Although SiO 2 is used in this embodiment, it may be an inorganic transparent member such as SiNx or an organic resin or the like), and then a pixel electrode 7 made of ITO and a passivation film 10 made of SiNx are formed. A black matrix 11 made of Cr is used as a passivation film 10
An alignment film 15 made of polyimide was further formed on the above. The CF substrate was formed by forming ITO as a transparent thin film 18 on the glass substrate 16 and then patterning it into a predetermined pattern. This pattern is arranged so that the ends thereof overlap with the R, G, B color filter layers. That is, the transparent thin film (ITO) in the pixel electrode region is removed. Further, after forming an opaque film 19 made of chromium oxide (CrOx) on the outside of the pixel display portion 21,
The R, G, B color filters 12 were formed.

【0052】更に、平坦化膜13を形成し、ITOから
なる対向電極14を成膜した後ポリイミドからなる配向
膜15を形成した。
Further, a flattening film 13 was formed, a counter electrode 14 made of ITO was formed, and then an alignment film 15 made of polyimide was formed.

【0053】これらの基板を用いて、通常の液晶セル組
プロセスを用いて液晶セル組液晶注入、封口まで行っ
た。更に、透過型液晶パネルとするために、本実施例で
は、TFT基板上に形成した酸化膜9(SiO2)より
下のSi部をエッチングにより除去した。そしれエッチ
ングにより除去した部分を樹脂等で補強しパネルが完成
した。
Using these substrates, liquid crystal cell assembly liquid crystal injection and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly process. Further, in order to obtain a transmissive liquid crystal panel, in this example, the Si portion below the oxide film 9 (SiO 2 ) formed on the TFT substrate was removed by etching. The part removed by etching was reinforced with resin to complete the panel.

【0054】本実施例では、CF基板上の透明薄膜18
がカラーフィルター12の密着性を向上させており、欠
陥のない良好なCF基板が得られた。従ってブラックマ
トリックスを、TFT基板上に形成する構成が現実的と
なった。ブラックマトリックスの位置合わせマージンが
2μmと極端に小さくなり、高精細でしかも高品質な液
晶パネルが得られた。
In this embodiment, the transparent thin film 18 on the CF substrate is used.
Improved the adhesion of the color filter 12, and a good CF substrate without defects was obtained. Therefore, a structure in which the black matrix is formed on the TFT substrate has become practical. The alignment margin of the black matrix was extremely small at 2 μm, and a high-definition and high-quality liquid crystal panel was obtained.

【0055】(実施例6)図4(a)に本実施例のカラ
ーアクティブマトリックス液晶表示装置の模式的断面
図、図4(b)に画像表示部における模式的断面図を示
した。
(Embodiment 6) FIG. 4A shows a schematic sectional view of a color active matrix liquid crystal display device of this embodiment, and FIG. 4B shows a schematic sectional view of an image display section.

【0056】本実施例において、TFT基板として、石
英基板1を用い、活性層として、多結晶Siを用いた。
本実施例では透明な石英基板1の上に多結晶シリコンの
チャネル4をつくり、表面ゲート酸化膜を形成した上
に、ソース線6を形成した。またドレイン2に接続した
ITOから成る画素電極7、それを覆うパッシベーショ
ン膜10を形成し、続いて金属膜から成るブラックマト
リックス11、配向膜15を形成し、TFT基板を構成
した。CF基板はガラス基板16上に、透明薄膜18と
して、SiO2を成膜した後、所定のパターンにパター
ニングした。
In this example, the quartz substrate 1 was used as the TFT substrate, and polycrystalline Si was used as the active layer.
In this embodiment, a polycrystalline silicon channel 4 is formed on a transparent quartz substrate 1, a surface gate oxide film is formed, and then a source line 6 is formed. Further, a pixel electrode 7 made of ITO connected to the drain 2 and a passivation film 10 covering the pixel electrode 7 were formed, and subsequently a black matrix 11 made of a metal film and an alignment film 15 were formed to form a TFT substrate. The CF substrate was formed by forming SiO 2 as a transparent thin film 18 on the glass substrate 16 and then patterning it into a predetermined pattern.

【0057】パターンはR,G,Bのカラーフィルター
層と端部がオーバーラップするように配設されている。
即ち画素電極領域部分の透明薄膜(ITO)は除去され
ている。更に画素表示部21の外側にクロム(Cr)か
らなる不透明膜19を形成した後、R,G,Bのカラー
フィルター12を形成した。更に平坦化膜13を形成
し、ITOからなる対向電極14を成膜した後ポリイミ
ドから成る配向膜15を形成した。
The pattern is arranged so that its ends overlap with the R, G, B color filter layers.
That is, the transparent thin film (ITO) in the pixel electrode region portion is removed. Further, after forming an opaque film 19 made of chromium (Cr) on the outside of the pixel display portion 21, the R, G, B color filters 12 were formed. Further, a flattening film 13 was formed, a counter electrode 14 made of ITO was formed, and then an alignment film 15 made of polyimide was formed.

【0058】これらの基板を用いて、通常の液晶セル組
み、プロセスを用いて、液晶セル組液晶注入、封口まで
行なった。
Using these substrates, liquid crystal cell assembly and liquid crystal injection and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly and process.

【0059】CF基板上の透明薄膜18がカラーフィル
ター12の密着性を向上させており欠陥のない良好なC
F基板が得られた。
The transparent thin film 18 on the CF substrate improves the adhesiveness of the color filter 12 and has good C with no defects.
An F substrate was obtained.

【0060】(実施例7)本実施例では、TFT基板と
して無アルカリガラス(例えばコーニング#7059
等)を用い、活性層としてアモルファスシリコン(α−
Si)を用いた。ガラス基板上に逆スタンガー型TFT
を形成し次に画素電極とパッシベーション膜を形成し
た。このパッシベーション膜上にブラックマトリックス
として、ALを300nm形成し、ホトリソ工程により
所定のパターンを形成した。
(Embodiment 7) In this embodiment, a non-alkali glass (for example, Corning # 7059) is used as a TFT substrate.
Etc.) and amorphous silicon (α-
Si) was used. Reverse stagger type TFT on glass substrate
Then, a pixel electrode and a passivation film were formed. On the passivation film, 300 nm of AL was formed as a black matrix, and a predetermined pattern was formed by a photolithography process.

【0061】更に、配向膜を形成しTFT基板が完成し
た。
Further, an alignment film was formed to complete the TFT substrate.

【0062】カラーフィルター基板は、実施例2と同様
に作製した。これらの基板を用いて、通常の液晶セル組
みプロセスを用いて、液晶セル組、液晶注入封口まで行
なった。
The color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 2. Using these substrates, a liquid crystal cell assembly and a liquid crystal injection sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly process.

【0063】CF基板上の透明薄膜がカラーフィルター
の密着性を向上させており欠陥のない良好なCF基板が
得られた。
The transparent thin film on the CF substrate improved the adhesion of the color filter, and a good CF substrate without defects was obtained.

【0064】(実施例8)本実施例では、TFT基板と
して石英基板上にSi単結晶膜を形成した基板を用い
た。この基板の製法は日経マイクロデバイス1994.
10号.P107に開示されている。Siウェハーの表
面に厚さ12μmの多孔質Siを陽極酸化で形成し、表
面にSi単結晶層をエピタキシャル成長させる。この基
板と石英基板を貼合わせて加熱、脱水縮合反応で結合さ
せる。次にSiウェハーの裏面から多孔質Siが全面露
出するまで研磨し、0.5から0.1μmのSOI層を
残す。次にこの単結晶Siを用いて、TFT基板を作製
した。他の構成は実施例2と同様であるが、活性層が単
結晶Siであるがため、シフトレジスターの駆動周波数
を高くすることが可能となり、高精細、高密度の液晶表
示装置ができた。
(Embodiment 8) In this embodiment, a substrate in which a Si single crystal film is formed on a quartz substrate is used as a TFT substrate. This substrate is manufactured by Nikkei Microdevices 1994.
No. 10. It is disclosed in P107. Porous Si having a thickness of 12 μm is formed on the surface of a Si wafer by anodic oxidation, and a Si single crystal layer is epitaxially grown on the surface. The substrate and the quartz substrate are attached to each other, and the substrates are bonded by heating and dehydration condensation reaction. Next, polishing is performed from the back surface of the Si wafer until the entire surface of the porous Si is exposed, leaving an SOI layer of 0.5 to 0.1 μm. Next, a TFT substrate was produced using this single crystal Si. Other configurations are the same as in Example 2, but since the active layer is single crystal Si, the drive frequency of the shift register can be increased, and a high-definition and high-density liquid crystal display device can be obtained.

【0065】(実施例9)本実施例では、CF基板上の
透明薄膜をITOで作製した。CFの作成は、実施例1
と同様に行ない、又TFT基板にはシリコンウェハーを
用い実施例1で示した製法によりプロセスを進めTFT
基板を完成させた。
(Example 9) In this example, a transparent thin film on a CF substrate was made of ITO. The CF is created in the first embodiment.
In the same manner as described above, the silicon substrate is used as the TFT substrate, and the process is advanced by the manufacturing method shown in the first embodiment.
The substrate is completed.

【0066】これらの基板を用いて、通常の液晶セル組
みプロセスを用いて、液晶セル組、液晶注入、封口まで
行なった。
Using these substrates, liquid crystal cell assembly, liquid crystal injection, and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly process.

【0067】CF基板上の透明薄膜(ITO)がカラー
フィルターの密着性を向上させており、欠陥のない良好
なCF基板が得られた。
The transparent thin film (ITO) on the CF substrate improved the adhesion of the color filter, and a good CF substrate without defects was obtained.

【0068】(実施例10)図5(a)に本実施例の単
純マトリックス液晶表示装置の模式的構造図を示した。
また図5(b)(c)に模式的平面図と構成図を示し
た。
(Embodiment 10) FIG. 5A shows a schematic structural view of a simple matrix liquid crystal display device of the present embodiment.
In addition, a schematic plan view and a configuration diagram are shown in FIGS.

【0069】さらに図5(d)に画素表示部における模
式的断面図を示した。
Further, FIG. 5D shows a schematic sectional view of the pixel display portion.

【0070】対向基板は、既存のプロセスで作成した。
CF基板はガラス基板16上に透明薄膜18として、I
TOを成膜した後、所定のパターンにパターニングし
た。このパターンはR,G,Bのカラーフィルター層1
2と端部がオーバーラップするように配置されている。
即ち画素電極領域部分の透明薄膜(ITO)は除去され
ている。更に、R,G,Bのカラーフィルター12を形
成後平坦化膜13を形成し、ITOからなる対向電極1
4を成膜し、所定のパターンにパターニングした。
The counter substrate was prepared by an existing process.
The CF substrate is a transparent thin film 18 on the glass substrate 16
After forming the TO film, it was patterned into a predetermined pattern. This pattern is R, G, B color filter layer 1
2 and the end are arranged so as to overlap each other.
That is, the transparent thin film (ITO) in the pixel electrode region portion is removed. Further, a flattening film 13 is formed after the R, G, B color filters 12 are formed, and the counter electrode 1 made of ITO is formed.
4 was formed into a film and patterned into a predetermined pattern.

【0071】最期にポリイミドから成る配向膜15を形
成した。
At the end, the alignment film 15 made of polyimide was formed.

【0072】これらの基板を用いて通常の液晶セル組
み、プロセスを用いて、液晶セル組、液晶注入、封口ま
で行なった。
Using these substrates, a liquid crystal cell assembly, liquid crystal injection, and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly and process.

【0073】CF基板上の、透明薄膜18がカラーフィ
ルター12の密着性を向上させており、欠陥のない良好
なCF基板が得られた。
The transparent thin film 18 on the CF substrate improved the adhesion of the color filter 12, and a good CF substrate without defects was obtained.

【0074】また図5に示すように表示方式としては、
TNセルGHセル補償形STNセル等のいずれの方式に
も適用される。
Further, as shown in FIG. 5, as a display system,
It can be applied to any system such as TN cell GH cell compensation type STN cell.

【0075】(実施例11)本実施例では、カラーフィルタ
基板上の透明薄膜をシランカップリング剤で作製した。
カラーフィルタ基板はガラス基板上に透明薄膜としてシ
ランカップリング剤(例えば、長瀬産業NP-100、信越化
学KBM-503,KBM-403,KBP-41など)をスピンナーで塗布、
乾燥させて数10Åの膜と形成した。つぎに、RGBのカラ
ーフィルタを形成し、さらに平坦化膜を形成後ITOから
なる対向電極を成膜し、ポリイミドからなる配向膜を形
成した。また、TFT基板には、シリコンウェハを用いた
実施例1の製法によってプロセスを進め、TFT基板を完成
させた。これらの基板を用いて通常の液晶セル組みプロ
セスを用いて液晶セル組、注入、封口までおこなった。
カラーフィルタ基板上の透明薄膜(シランカップリング
剤)がカラーフィルタの密着性を向上させ、欠陥のない
良好なカラーフィルタが得られた。
Example 11 In this example, a transparent thin film on a color filter substrate was made with a silane coupling agent.
The color filter substrate is a glass substrate on which a silane coupling agent as a transparent thin film (for example, Nagase & Co.NP-100, Shin-Etsu Chemical KBM-503, KBM-403, KBP-41, etc.) is applied with a spinner.
It was dried to form a film of several tens of liters. Next, an RGB color filter was formed, a flattening film was further formed, and then a counter electrode made of ITO was formed to form an alignment film made of polyimide. In addition, as the TFT substrate, the process was advanced by the manufacturing method of Example 1 using a silicon wafer to complete the TFT substrate. Using these substrates, a liquid crystal cell assembly, injection, and sealing were performed using a normal liquid crystal cell assembly process.
The transparent thin film (silane coupling agent) on the color filter substrate improved the adhesion of the color filter, and a good color filter without defects was obtained.

【0076】[0076]

【発明の効果】CF基板において、基板とカラーフィル
ターの間に少なくとも一部に透明薄膜を形成することに
より、R,G,Bの各透過率を向上させ、より均一な特
性を得ることができ高画質の液晶表示装置が得られた。
また、セルギャップ変動による透過率の変動も低減し、
プロセスマージンが広がり歩留りが向上した。
By forming a transparent thin film on at least a part of the CF substrate between the substrate and the color filter, the respective transmittances of R, G and B can be improved and more uniform characteristics can be obtained. A high quality liquid crystal display device was obtained.
In addition, fluctuations in transmittance due to fluctuations in cell gap are also reduced,
The process margin expanded and the yield improved.

【0077】また、透明薄膜がカラーフィルターの密着
性を向上させ、カラーフィルター歩留りが格段に向上し
た。また、ブラックマトリックスがTFT基板上に形成
でき、基板貼合わせマージンが少なくなり、高開口率、
高透過率で高精細な液晶表示装置が製造可能となった。
Further, the transparent thin film improved the adhesion of the color filter, and the yield of the color filter was remarkably improved. In addition, the black matrix can be formed on the TFT substrate, the substrate bonding margin is reduced, the high aperture ratio,
It has become possible to manufacture high-definition liquid crystal display devices with high transmittance.

【0078】さらに、ひとつの基板にカラーフィルター
と遮光膜を配置するのではなく、対抗する基板にそれぞ
れ配置するので、高精度のアライメントが必要でなく、
それぞれの画素は大きな開口率を持っている。そのた
め、コストダウンができ、明るい液晶表示装置が得られ
る。
Furthermore, since the color filter and the light-shielding film are not arranged on one substrate but on each of the opposing substrates, high-precision alignment is not required.
Each pixel has a large aperture ratio. Therefore, the cost can be reduced and a bright liquid crystal display device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1の模式的断面図FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の模式的断面図FIG. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例5の模式的断面図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of Example 5 of the present invention.

【図4】本発明の実施例6の模式的断面図FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of Example 6 of the present invention.

【図5】本発明の実施例10の模式図FIG. 5 is a schematic diagram of Example 10 of the present invention.

【図6】透過率シュミレーション結果を示す図FIG. 6 is a diagram showing a transmittance simulation result.

【図7】透過率の液晶層の厚さ依存シュミレーション結
果を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of the transmittance of a liquid crystal layer depending on its thickness.

【図8】従来のカラーアクティブマトリックス液晶表示
装置の模式的断面図
FIG. 8 is a schematic sectional view of a conventional color active matrix liquid crystal display device.

【図9】実施例1のアライメントマークの平面図FIG. 9 is a plan view of the alignment mark according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 ドレイン 3 ソース 4 チャネル 5 ゲート 6 ソース線 7 画素電極 8 絶縁膜 9 フィールド酸化膜 10 パッシベーション膜 11 ブラックマトリックス 12 カラーフィルター 13 平坦化膜 14 対向電極 15 配向膜 16 対向基板 17 液晶 18 透明薄膜 19 不透明薄膜 20 画素電極領域 21 画像表示部 1 substrate 2 drain 3 source 4 channel 5 gate 6 source line 7 pixel electrode 8 insulating film 9 field oxide film 10 passivation film 11 black matrix 12 color filter 13 planarizing film 14 counter electrode 15 alignment film 16 counter substrate 17 liquid crystal 18 transparent thin film 19 Opaque thin film 20 Pixel electrode area 21 Image display section

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表示画素に対応するカラーフィルター
と、透明な支持体と、透明電極とを具備する一方の基板
と、 支持体と、画素電極とを具備する他方の基板と、 前記一方の基板と前記他方の基板との間に挟持されてい
る液晶材料と、を有する液晶表示おいて、 前記一方の基板は、前記カラーフィルターと前記透明支
持体の間の少なくとも一部に、前記カラーフィルターと
前記透明な支持とは違う透明薄膜を有すること特徴とす
る液晶表示装置。
1. A substrate including a color filter corresponding to a display pixel, a transparent support, and a transparent electrode; another substrate including a support and a pixel electrode; and the one substrate. And a liquid crystal material sandwiched between the other substrate, and the one substrate, at least a portion between the color filter and the transparent support, the one substrate, A liquid crystal display device having a transparent thin film different from the transparent support.
【請求項2】 前記他方の基板は、各画素毎にスイッチ
ング素子として薄膜トランジスターと、前記トランジス
ター上にあるブラックマトリックスをも有する請求項1
に記載の液晶表示装置。
2. The other substrate also has a thin film transistor as a switching element for each pixel, and a black matrix on the transistor.
The liquid crystal display device according to item 1.
【請求項3】 前記一方基板は、画像表示部の外側に不
透明膜をも有する請求項1または2に記載の液晶表示装
置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the one substrate also has an opaque film outside the image display portion.
【請求項4】 前記他方の基板の支持体は、画像表示部
に対応する部分が除去されているSi基板である請求項
1乃至3のいずれかに記載の液晶表示装置。
4. The support for the other substrate is a Si substrate from which a portion corresponding to the image display section has been removed.
4. The liquid crystal display device according to any one of 1 to 3.
【請求項5】 前記トランジスタの活性層が、単結晶Si
で形成されている請求項2に記載の液晶表示装置。
5. The active layer of the transistor is single crystal Si
The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal display device is formed of.
【請求項6】 前記透明薄膜は、金属酸化物で構成され
る請求項1乃至5のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the transparent thin film is made of a metal oxide.
【請求項7】 前記金属酸化物は、ITOである請求項6
に記載の液晶表示装置。
7. The metal oxide is ITO.
The liquid crystal display device according to item 1.
【請求項8】 前記一方の基板は、3原色カラーフィル
ターの少なくとも一色のカラーフィルタと前記透明支持
体の間に、前記一色のカラーフィルター全体にわたっ
て、前記カラーフィルターと前記透明な支持とは違う透
明薄膜を有する請求項1乃至7のいずれかに記載の液晶
表示装置。
8. The one substrate is transparent between the color filter of at least one of three primary color filters and the transparent support, and the color filter and the transparent support are different from each other over the entire color filter of the one color. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a thin film.
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