JPH1096913A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタをＴＦＴ基板側に形成した液
晶表示装置において、カラーフィルタによる印加電圧の
降下をなくし、さらにカラーフィルタからの液晶層への
不純物の拡散をなくすこと。 【解決手段】 少なくともスイッチング素子が形成され
た第１の基板と、対向電極が形成された第２の基板とを
備え、第１及び第２の基板間には液晶材料を挟持してな
る液晶表示装置において、前記スイッチング素子にはカ
ラーフィルタを形成するための下地電極が第１のコンタ
クトホールを介して接続され、液晶材料を駆動するため
の画素電極が第２のコンタクトホールを介して接続され
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関す
るものであり、より詳しくはＴＦＴ基板上にカラーフィ
ルタが形成された液晶表示装置及びその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄膜トランジスタを液晶駆動用の
スイッチング素子として用いるアクティブマトリクス型
液晶表示装置の開発が活発に行われている。

【０００３】一例として、液晶表示装置の周辺駆動回路
を基板上に形成した液晶表示装置の平面模式図を図５に
示す。ガラス基板または石英基板等の絶縁性基板３１上
にゲート駆動回路３２、ソース駆動回路３３、及びＴＦ
Ｔ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレ
イ部３４が形成されている。ゲート駆動回路３２は、シ
フトレジスタ３２ａ及びバッファ３２ｂから構成され
る。ソース駆動回路３３は、シフトレジスタ３３ａと、
バッファ３３ｂと、ビデオライン３８のサンプリングを
行うアナログスイッチ３９とから構成される。ＴＦＴア
レイ部３４には、ゲート駆動回路３２から延びる複数の
平行するゲートバス配線１１６が配設されている。ソー
ス駆動回路３３からは複数のソースバス配線１２０がゲ
ートバス配線１１６に直交して配設されている。そして
ゲートバス配線１１６に平行して付加容量共通配線１１
４が配設されている。２本のゲートバス配線１１６、ソ
ースバス配線１２０、及び付加容量共通配線１１４に囲
まれた矩形の領域には、ＴＦＴ３５、画素３６、及び付
加容量３７が設けられている。ＴＦＴ３５のゲート電極
は、ゲートバス配線１１６に接続され、ソース電極はソ
ースバス配線１２０に接続されている。ＴＦＴ３５のド
レイン電極に接続された画素電極と対向基板上の対向電
極との間に液晶が封入され、画素３６が構成されてい
る。また、付加容量共通配線１１４は対向電極と同じ電
位の電極に接続されている。

【０００４】次に、図６に従来例における画素のレイア
ウトパターンを示す。さらに、図６のＡ−Ａにおける断
面構造を図７に示す。図６及び図７を用いて従来例の画
素部を説明する。まず、絶縁性基板１１０上に活性層と
なる多結晶シリコン薄膜１１１を４０ｎｍ〜８０ｎｍの
厚さで形成した。次に、スパッタリング法またはＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法を用いて、ゲート絶縁膜１１３を８０ｎｍ〜１５
０ｎｍの厚さで形成した。次に、多結晶シリコン薄膜１
１１において、後に付加容量を形成する付加容量部（図
６及び図７の斜線部分）にリンイオンを１×１０¹⁵（ｃ
ｍ^-2）で注入した。

【０００５】次に、ゲート電極１１６及び付加容量上部
電極１１４を金属または低抵抗の多結晶シリコンを用い
て所定の形状にパターニングを行った。次に、この薄膜
トランジスタの導電型を決定するために、ゲート電極上
方からリンイオンを１×１０¹⁵（ｃｍ^-2）で注入し、ゲ
ート電極下部にチャンネル１１２を形成した。次に、Ｓ
ｉＯ₂ またはＳｉＮｘを用いて、第１の層間絶縁膜１１
５を全面に形成後、コンタクトホール１１８及びコンタ
クトホール１１９の形成を行った。次に、ソースバス配
線１２０及びドレイン電極１２１をＡｌなどの低抵抗の
金属を用いて形成した。次に、第１の層間絶縁膜１１５
と同様にＳｉＯ₂ またはＳｉＮｘを用いて第２の層間絶
縁膜１２４を全面に形成した後、コンタクトホール１２
３の形成を行い、次いでＩＴＯなどの透明導電膜を用い
て画素電極１２５の形成を行った。ソースバス配線１２
０及びドレイン電極１２１にＡｌを使用した場合には、
ドレイン電極１２１と画素電極１２５とのオーミックコ
ンタクトをとるためにバリアメタル１２６が、Ｔｉ、Ｔ
ｉｗ、Ｍｏ、ＭｏＳｉ等を用いて形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、対向基板の内面
には、画素電極の隙間からの光漏れを防止するためのブ
ラックマトリクスと、それぞれの画素電極に対応して赤
色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフ
ィルタとが形成され、その上部には透明導電膜によって
対向電極が形成されている。このように、対向基板にブ
ラックマトリクス及びカラーフィルタを形成した場合に
は、ＴＦＴ基板と対向基板との貼り合わせにおいて貼り
合わせずれが生じるため、その分ブラックマトリクスを
大きく形成しておく必要が有り、開口率が低下する。ま
た、対向基板にカラーフィルタを形成する場合、寸法精
度が良いカラーフィルタを形成する必要が有るため、例
えばフォトリソグラフィ工程が必要となりコスト高とな
ってしまう。

【０００７】この問題を解決するために、特開平５−５
８７４号公報に示されるようにＴＦＴ基板側にカラーフ
ィルタを形成することが考えられている。これは、フォ
トリソグラフィ工程を用いず画素電極上にＲ（赤）、
Ｇ、（緑）、Ｂ、（青）の電着カラーフィルタを形成す
るものである。この従来例の場合は、厚さが数μｍの絶
縁物であるカラーフィルタが画素電極上に形成されてい
るために画素電極に書き込まれた電圧が電圧降下をおこ
し、液晶層に加わる実効電圧が低くなってしまう。ま
た、カラーフィルタが直接液晶層と接しているために、
カラーフィルタ内の不純物が液晶層に拡散し、その結果
液晶材料が劣化するという問題も生じていた。

【０００８】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、カラーフィルタによ
る印加電圧の降下をなくし、さらにカラーフィルタから
の液晶層への不純物の拡散をなくした、ＴＦＴ基板上に
カラーフィルタを形成した液晶表示装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともス
イッチング素子が形成された第１の基板と、対向電極が
形成された第２の基板とを備え、前記第１及び第２の基
板間には液晶材料を挟持してなる液晶表示装置におい
て、前記スイッチング素子上部に絶縁膜が形成され、該
絶縁膜上に下地電極が形成され、該下地電極を利用して
カラーフィルタが形成され、該カラーフィルタを覆って
平坦化膜が形成され、該平坦化膜上に画素電極が形成さ
れた第１の基板であって、前記スイッチング素子にはカ
ラーフィルタを形成するための下地電極が第１のコンタ
クトホールを介して接続され、液晶材料を駆動するため
の画素電極が第２のコンタクトホールを介して接続され
ていることを特徴とし、それによって上記目的が達成さ
れる。

【００１０】前記カラーフィルタは、電着カラーフィル
タであることが望ましい。

【００１１】隣り合う画素の下地電極及び画素電極は、
ゲートバスライン上及びソースバスライン上で分離され
ていることが望ましい。

【００１２】前記第１の基板にはさらにブラックマトリ
クスを有し、前記第２の基板には対向電極のみを有する
ことが望ましい。

【００１３】第１の基板上にはドライバが一体に形成さ
れたものであって、前記カラーフィルタは前記第１の基
板上に形成されたモノリシックドライバを利用して形成
されていてもよい。

【００１４】本発明は、少なくともスイッチング素子が
形成された第１の基板と、対向電極が形成された第２の
基板とを備え、前記第１及び第２の基板間には液晶材料
を挟持してなる液晶表示装置の製造方法において、少な
くとも前記スイッチング素子上部に絶縁膜を形成する工
程と、該絶縁膜に第１のコンタクトホールを形成する工
程と、該第１のコンタクトホールを介して前記スイッチ
ング素子に接続された下地電極を形成する工程と、該下
地電極を利用してカラーフィルタを形成する工程と、少
なくとも該カラーフィルタを覆って平坦化膜を形成する
工程と、前記スイッチング素子上部の絶縁膜及び平坦化
膜に第２のコンタクトホールを形成する工程と、該第２
のコンタクトホールを介して前記スイッチング素子に接
続された画素電極を形成する工程とを有し、それによっ
て上記目的が達成される。

【００１５】以下、作用について説明する。

【００１６】本発明は、少なくともスイッチング素子が
形成された第１の基板と、対向電極が形成された第２の
基板とを備え、第１及び第２の基板間には液晶材料を挟
持してなる液晶表示装置において、前記スイッチング素
子上部に絶縁膜が形成され、該絶縁膜上に下地電極が形
成され、該下地電極を利用してカラーフィルタが形成さ
れ、該カラーフィルタを覆って平坦化膜が形成され、該
平坦化膜上に画素電極が形成された第１の基板であっ
て、前記スイッチング素子にはカラーフィルタを形成す
るための下地電極が第１のコンタクトホールを介して接
続され、液晶材料を駆動するための画素電極が第２のコ
ンタクトホールを介して接続されているので、カラーフ
ィルタを形成するための下地電極と液晶材料を駆動する
ための画素電極とが薄膜トランジスタのドレイン領域に
設けられた別々のコンタクトホールを介して接続されて
いる。そのことにより薄膜トランジスタのドレイン領域
と画素電極との接続を確実に行うことが出来、同一のコ
ンタクトホールを使用した場合はスイッチング素子と画
素電極との接続は下地電極を介して行うことになり、こ
の下地電極上部にはカラーフィルタが形成されるため下
地電極と画素電極との導通が困難である。また、カラー
フィルタは画素電極に覆われた構造となっているので画
素電極上部にカラーフィルタを形成した場合のようにカ
ラーフィルタによる液晶層に印加する実効電圧の低下を
防止できる。さらに、カラーフィルタ内の不純物の液晶
層への拡散を防止できるので液晶材料の劣化は生じな
い。カラーフィルタは下地電極を利用して形成するの
で、下地電極と同一のパターンでカラーフィルタが形成
可能であり、バスライン上で隣り合うカラーフィルタの
分離ができるので液晶パネルの開口率を大きくとること
ができる。また、フォトリソグラフィー工程を必要とし
ないので安価にカラーフィルタを形成できる。

【００１７】前記カラーフィルタは、電着カラーフィル
タであることを特徴とするので、簡単な装置によって、
しかも低コストでカラーフィルタを形成することができ
る。

【００１８】隣り合う画素の下地電極及び画素電極は、
ゲートバスライン上及びソースバスライン上で分離され
ているを特徴とするので、バスラインが遮光膜の役割を
持つことになり、この部分には遮光膜が必要がないので
開口率が大きくなる。

【００１９】前記第１の基板にはさらにブラックマトリ
クスを有し、前記第２の基板の表示部には対向電極のみ
を有するので、対向基板にブラックマトリクスを形成し
た場合のように、ブラックマトリクスを貼り合わせマー
ジンの分大きく形成しておく必要がなく、開口率が大き
くなる。

【００２０】前記カラーフィルタは前記第１の基板上に
形成されたモノリシックドライバを利用して形成される
ので、基板上に形成された端子部にカラーフィルタ形成
用の信号を入力すればよく、カラーフィルタ形成時の信
号入力が容易である。モノリシックドライバが基板上に
ない場合は、例えば基板にカラーフィルタ形成用のＩＣ
を接続する必要があるが、モノリシックドライバが基板
上にある場合は基板上の端子に信号を入力すればよい。
もし、ドライバに欠陥があった場合には下地電極に正常
なカラーフィルタが形成されないので、カラーフィルタ
形成後の基板検査はモノリシックドライバの検査工程も
兼ねることができ、画素部とドライバの検査を同時に行
うことができる。

【００２１】本発明は、少なくともスイッチング素子が
形成された第１の基板と、対向電極が形成された第２の
基板とを備え、第１及び第２の基板間には液晶材料を挟
持してなる液晶表示装置の製造方法において、少なくと
も前記スイッチング素子上部に絶縁膜を形成する工程
と、該絶縁膜に第１のコンタクトホールを形成する工程
と、該第１のコンタクトホールを介して前記スイッチン
グ素子に接続された下地電極を形成する工程と、該下地
電極を利用してカラーフィルタを形成する工程と、少な
くとも該カラーフィルタを覆って平坦化膜を形成する工
程と、前記スイッチング素子上部の絶縁膜及び平坦化膜
に第２のコンタクトホールを形成する工程と、該第２の
コンタクトホールを介して前記スイッチング素子に接続
された画素電極を形成する工程とを有するので、スイッ
チング素子と画素電極とは確実に接続され、簡単なプロ
セスで信頼性に優れた液晶表示装置を作製できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１に本発明の実施の形態１における
画素１個分のレイアウト図を、図２に図１におけるＢ−
Ｂの断面図を示す。以下、図１及び図２に従って、本発
明を説明する。従来例と同様に絶縁性基板１０上に活性
層となる多結晶シリコン薄膜１１を４０ｎｍ〜８０ｎｍ
の厚さで形成した。次に、スパッタリング法またはＣＶ
Ｄ法を用いて、ゲート絶縁膜１３をＳｉＯ₂ またはＳｉ
Ｎｘにより８０ｎｍの厚さで形成した。次に、斜線部の
付加容量領域にリンイオンを１×１０¹⁵（ｃｍ^-2）で注
入し、この部分の低抵抗化を行った。この斜線部は付加
容量下部電極となる。次に、付加容量上部電極１４及び
ゲート電極１６をＡｌまたは多結晶シリコンを用いて形
成した。

【００２３】次に、この薄膜トランジスタの導電型を決
定するために、ゲート電極１６上方からゲート電極１６
をマスクとして、リンイオンを１×１０¹⁵（ｃｍ^-2）で
注入し、ゲート電極１６下部の活性層にノンドープのチ
ャンネル部１２を形成し、チャンネル部１２以外の領域
は高濃度の不純物領域とした。ＴＦＴの活性層におい
て、チャンネル部１２近傍に低濃度不純物領域またはノ
ンドープ領域を設けてＴＦＴのオフ時にリーク電流が少
ない構造としてもよい。次に、第１の層間絶縁膜１５を
全面に形成後、コンタクトホール１８及びコンタクトホ
ール１９を設けた。次に、ソースバス配線２０、または
ソースバス配線２０から延設されたソース電極及びドレ
イン電極２１をＡｌなどの低抵抗の金属を用いて形成し
た。次に、第２の層間絶縁膜２４を形成するが、本実施
の形態においては透明な感光性の有機膜をスピンコート
法により形成した。また、本実施の形態においては、こ
の液晶パネルを透過型液晶表示装置として使用するた
め、第２の層間絶縁膜２４の材質としては着色のある有
機材料ではなく、透明なアクリル樹脂を使用した。この
第２の層間絶縁膜２４の比誘電率は４以下と小さく、膜
厚は２μｍ以上あるため、絶縁膜下方からの電界の影響
を受けない。このことにより、液晶層に電圧を印加した
際に、液晶材料のリバースチルトを抑制することができ
る。

【００２４】次に、ドレイン電極２１上の第２の層間絶
縁膜２４に第１のコンタクトホール２３を設けて、コン
タクトホール２３を覆ってカラーフィルタ形成用の下地
電極２５をＩＴＯなどの透明導電膜材料によって形成し
た。この下地電極２５は少なくとも液晶パネルの開口部
に形成される。さらに、下地電極２５はバスライン上の
一部に重なる様に形成してもよい。この様にすること
で、後の工程でカラーフィルタ３０を下地電極２５上に
形成した際に、画素の開口部の全面にカラーフィルタを
形成することができる。一方、後に第２の層間絶縁膜２
４上に第３の層間絶縁膜２６が形成された後、第２のコ
ンタクトホール２８が形成されるが、この第２のコンタ
クトホール２８が形成される領域に下地電極２５は形成
されない。

【００２５】次に、この基板をＲ（赤）用の電着溶液に
浸漬し、Ｒ用の下地電極２５に電着電圧を印加すること
により下地電極２５上部にＲの電着カラーフィルタ３０
を形成した。続いて、同じ様にしてＧ（緑）用の電着カ
ラーフィルタ（図示せず）、Ｂ（青）用の電着カラーフ
ィルタ（図示せず）を形成した。

【００２６】このように、電着によってカラーフィルタ
を形成するので、画素電極に対するカラーフィルタの位
置ずれは起こらない。この電着カラーフィルタ３０は下
地電極２５と同一のパターンで形成することができるの
で、小型高精細の液晶パネルのようにバスラインの幅が
狭くなった場合でも、隣り合うカラーフィルタの分離を
バスライン上で行うことが可能であるため、液晶パネル
の開口部にカラーフィルタが形成されないためにおこる
表示品位の低下は起こらない。また、このＴＦＴ基板に
断線や薄膜トランジスタの動作不良があった場合、下地
電極上に正常なカラーフィルタが形成されない。従っ
て、カラーフィルタ形成後、このカラーフィルタの有無
を調べることにより、ＴＦＴ基板の欠陥の有無がわかる
ので、カラーフィルタの検査はＴＦＴ基板の検査工程を
兼ねている。ここで、欠陥の見つかったＴＦＴ基板は後
の工程にまわす必要がないため、従来行われていた液晶
パネルの組立て後の検査よりも早く欠陥の有無が判明す
るので工程のロスがなく優れている。

【００２７】さらに、ドライバ一体型液晶表示装置にお
いては、下地電極形成時にはモノリシックドライバは完
成しており、モノリシックドライバを用いて下地電極上
に電着カラーフィルタの形成を行うことも可能である。
この場合には、絶縁性基板上に形成された端子部にカラ
ーフィルタ形成用の信号を入力すればよく、カラーフィ
ルタ形成時の信号入力が容易である。もし、モノリシッ
クドライバに欠陥があった場合には下地電極上に正常な
カラーフィルタが形成されないので、カラーフィルタ形
成後の基板検査はモノリシックドライバの検査工程も兼
ねることができ、画素部とドライバの検査を同時に行う
ことができる。

【００２８】次に、有機材料を用いて第３の層間絶縁膜
２６を形成し、ドレイン電極２１上の第２の層間絶縁膜
２４及び第３の層間絶縁膜２６に第２のコンタクトホー
ル２８を設けた。この第３の層間絶縁膜２６はカラーフ
ィルタ３０の形成による段差を低減するための平坦化膜
として機能する。この平坦化膜がないとカラーフィルタ
３０の段差に起因してＴＦＴ基板と対向基板との貼り合
わせを行った際に、基板間のギャップむらが生じてコン
トラストが低下するのでカラーフィルタ上に平坦化膜が
あるほうが望ましい。次に、この第２のコンタクトホー
ル２８を覆ってＩＴＯにより画素電極３２を形成した。
このように、カラーフィルタ形成用の下地電極２５と画
素電極３２とを薄膜トランジスタのドレイン電極２１上
の第２の層間絶縁膜２４及び第３の層間絶縁膜２６に設
けた別々のコンタクトホール２３及びコンタクトホール
２８を介してドレイン電極２１に接続しているので、同
一のコンタクトホールにより下地電極２５と画素電極３
２とをドレイン電極２１に接続した場合のように画素電
極３２とドレイン電極２１との接続不良は起こらない。
また、下地電極２５上にコンタクトホールを設けて、下
地電極２５を介してドレイン電極２１と画素電極３２と
を接続することも考えられるが、この場合は電着カラー
フィルタのエッチングが必要となる。しかしながら、こ
の電着カラーフィルタのエッチングは困難であるため、
本実施の形態のようにドレイン電極２１上に２つのコン
タクトホールを設けて、ドレイン電極２１と画素電極３
２の接続を行う方が作製が容易である。

【００２９】一方、対向基板にはＩＴＯによる対向電極
と非透光性の金属材料によってブラックマトリクスが形
成される。その後、ＴＦＴ基板及び対向基板に配向処理
が行われ、貼り合わされた後、基板間に液晶が封入され
液晶パネルとなる。

【００３０】（実施の形態２）本実施の形態において
は、ＴＦＴ基板上にブラックマトリクス（遮光膜）を形
成した場合について説明する。これは、図３に示される
ように、ＴＦＴ上部に遮光膜３４を形成するものであ
る。図３においては、実施の形態１と同様に隣り合う画
素の下地電極２５上に形成されたカラーフィルタ３０の
分離がソースバスライン及びゲートバスライン上で行わ
れており、かつ隣り合う画素電極３２の分離がソースバ
スライン及びゲートバスライン上で行われているので、
バスラインが遮光膜の役割をもつためＴＦＴ上部のみ遮
光膜を形成すればよい。この場合は、ＴＦＴ基板上にカ
ラーフィルタ及びブラックマトリクスが形成されている
ため、対向基板には対向電極のみ形成すればよい。従っ
て、対向基板に遮光パターンを形成した場合のように、
遮光膜を貼り合わせマージンの分大きく形成しておく必
要がなく、開口率が大きくなる。

【００３１】図３のＣ−Ｃにおける断面図を図４に示
す。符号は、図２と同一のものを使用している。図３と
図４を用いて第２の実施の形態を説明する。本実施の形
態において、下地電極２５を用いてＲ、Ｇ、Ｂのカラー
フィルタ３０を電着により形成し、その上部に第３の層
間絶縁膜２６を形成するまでは実施の形態１と同様であ
る。第２の層間絶縁膜２４及び第３の層間絶縁膜２６に
コンタクトホール２８を設けた後、遮光膜３４を図３に
示すパターンで形成した。この遮光膜３４は薄膜トラン
ジスタを覆っているので、この薄膜トランジスタに光が
照射された場合に起こるオフ電流の増加はない。この遮
光膜の材料としては非透光性のものでドレイン電極２１
と画素電極３２とのオーミックコンタクトがとれる材料
が望ましい。例えば、ＴｉＷ、ＴｉＮ、Ｍｏなどが使用
できる。

【００３２】次に、絶縁膜３６を形成し、コンタクトホ
ール３７を設けた後、画素電極３２を形成した。

【００３３】本実施の形態においても、カラーフィルタ
を、同一基板上に形成されたモノリシックドライバを用
いて形成すれば実施の形態１と同じく容易に形成でき
る。

【００３４】実施の形態１と実施の形態２においては薄
膜トランジスタのドレイン領域に形成されたドレイン電
極２１上に第１のコンタクトホール２３及び第２のコン
タクトホール２８を設けたが、薄膜トランジスタのドレ
イン領域上に直接第１のコンタクトホール及び第２のコ
ンタクトホールを設けて、ドレイン領域と下地電極及び
画素電極との接続を行ってもよい。

【００３５】さらに、実施の形態１と実施の形態２にお
いては半導体層として多結晶シリコンを使用しＴＦＴの
構造としてはコプラナ型のものを使用したが、本発明は
これに限るものではなく半導体層として他の半導体材料
を使用してもよく、ＴＦＴの構造として逆スタガーなど
他の構造を採用してもよい。

【００３６】また、実施の形態１及び実施の形態２にお
いては、カラーフィルタの形成を簡便に行うことができ
る電着法によって、カラーフィルタを形成しているが、
下地電極を利用してカラーフィルタの形成を行うもので
あれば、他の方法を利用してもよい。例えば、ミセル電
界法を利用することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、少なくともスイッチング素子
が形成された第１の基板と、対向電極が形成された第２
の基板とを備え、前記第１及び第２の基板間には液晶材
料を挟持してなる液晶表示装置において、前記スイッチ
ング素子上部に絶縁膜が形成され、該絶縁膜上に下地電
極が形成され、該下地電極を利用してカラーフィルタが
形成され、該カラーフィルタを覆って平坦化膜が形成さ
れ、該平坦化膜上に画素電極が形成された第１の基板で
あって、前記スイッチング素子にはカラーフィルタを形
成するための下地電極が第１のコンタクトホールを介し
て接続され、液晶材料を駆動するための画素電極が第２
のコンタクトホールを介して接続されているので、カラ
ーフィルタを形成するための下地電極と液晶材料を駆動
するための画素電極とが薄膜トランジスタのドレイン領
域に設けられた別々のコンタクトホールを介して接続さ
れているので薄膜トランジスタのドレイン領域と画素電
極との接続を確実に行うことができ、同一のコンタクト
ホールを使用した場合のように下地電極上部の残渣によ
って画素電極と薄膜トランジスタのドレイン領域との導
通不良は起こらない。また、カラーフィルタは画素電極
に覆われた構造となっているので、画素電極上部にカラ
ーフィルタを形成した場合のように、カラーフィルタに
よる液晶層に印加する実効電圧の低下を防止できる。さ
らに、カラーフィルタ内の不純物の液晶層への拡散を防
止できるので液晶材料の劣化は生じない。また、カラー
フィルタは下地電極を利用して形成するので、下地電極
と同一のパターンでカラーフィルタを形成することが可
能であり、さらにバスライン上で隣り合うカラーフィル
タの分離ができるので液晶パネルの開口率を大きくとる
ことができる。また、フォトリソグラフィー工程を必要
としないので安価にカラーフィルタを形成できる。

【００３８】前記カラーフィルタは、電着カラーフィル
タであることを特徴とするので、簡単な装置によって、
しかも低コストでカラーフィルタを形成することができ
る。

【００３９】隣り合う画素の下地電極及び画素電極は、
ゲートバスライン上及びソースバスライン上で分離され
ているを特徴とするので、バスラインが遮光膜の役割を
持つことになり、この部分には遮光膜が必要がないので
開口率が大きくなる。

【００４０】前記第１の基板にはさらにブラックマトリ
クスを有し、前記第２の基板には対向電極のみを有する
ので、対向基板にブラックマトリクスを形成した場合の
ように、ブラックマトリクスを貼り合わせマージンの分
大きく形成しておく必要がなく、開口率が大きくなる。

【００４１】第１の基板上にはドライバが一体に形成さ
れたものであって、前記カラーフィルタは前記第１の基
板上に形成されたモノリシックドライバを利用して形成
されるので、基板上に形成された端子部にカラーフィル
タ形成用の信号を入力すればよく、カラーフィルタ形成
時の信号入力が容易である。モノリシックドライバが基
板上にない場合は、例えば基板にカラーフィルタ形成用
のＩＣを接続する必要があるが、モノリシックドライバ
が基板上にある場合は基板上の端子に信号を入力すれば
よい。もし、ドライバに欠陥があった場合には下地電極
に正常なカラーフィルタが形成されないので、カラーフ
ィルタ形成後の基板検査はモノリシックドライバの検査
工程も兼ねることができ、画素部とドライバの検査を同
時に行うことができる。

【００４２】本発明は、少なくともスイッチング素子が
形成された第１の基板と、対向電極が形成された第２の
基板とを備え、前記第１及び第２の基板間には液晶材料
を挟持してなる液晶表示装置の製造方法において、少な
くとも前記スイッチング素子上部に絶縁膜を形成する工
程と、該絶縁膜に第１のコンタクトホールを形成する工
程と、該第１のコンタクトホールを介して前記スイッチ
ング素子に接続された下地電極を形成する工程と、該下
地電極を利用してカラーフィルタを形成する工程と、少
なくとも該カラーフィルタを覆って平坦化膜を形成する
工程と、前記スイッチング素子上部の絶縁膜及び平坦化
膜に第２のコンタクトホールを形成する工程と、該第２
のコンタクトホールを介して前記スイッチング素子に接
続された画素電極を形成する工程とを含むので、スイッ
チング素子と画素電極とは確実に接続され、簡単なプロ
セスで信頼性に優れた液晶表示装置を作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の画
素１個分の平面図である。

【図２】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の画
素１個分の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態２による液晶表示装置の画
素１個分の平面図である。

【図４】本発明の実施の形態２による液晶表示装置の画
素１個分の断面図である。

【図５】液晶表示装置の構成を示す回路図である。

【図６】従来例による液晶表示装置の画素１個分の平面
図である。

【図７】従来例による液晶表示装置の画素１個分の断面
図である。

【符号の説明】

１０ 絶縁性基板 １１ 多結晶シリコン薄膜 １２ チャンネル部 １３ ゲート絶縁膜 １４ 付加容量上部電極 １５ 第１の層間絶縁膜 １６ ゲート電極 １８ コンタクトホール １９ コンタクトホール ２０ ソース電極 ２１ ドレイン電極 ２３ 第１のコンタクトホール ２４ 第２の層間絶縁膜 ２５ 下地電極 ２６ 第３の層間絶縁膜 ２８ 第２のコンタクトホール ３０ カラーフィルタ ３２ 画素電極 ３４ 遮光膜 ３７ コンタクトホール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともスイッチング素子が形成され
   た第１の基板と、対向電極が形成された第２の基板とを
   備え、前記第１及び第２の基板間には液晶材料を挟持し
   てなる液晶表示装置において、 前記スイッチング素子上部に絶縁膜が形成され、該絶縁
   膜上に下地電極が形成され、該下地電極を利用してカラ
   ーフィルタが形成され、該カラーフィルタを覆って平坦
   化膜が形成され、該平坦化膜上に画素電極が形成された
   第１の基板であって、 前記スイッチング素子にはカラーフィルタを形成するた
   めの下地電極が第１のコンタクトホールを介して接続さ
   れ、液晶材料を駆動するための画素電極が第２のコンタ
   クトホールを介して接続されていることを特徴とする液
   晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記カラーフィルタは、電着カラーフィ
   ルタであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
   置。
3. 【請求項３】 隣り合う画素の下地電極及び画素電極
   は、ゲートバスライン上及びソースバスライン上で分離
   されていることを特徴とする請求項１または２記載の液
   晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記第１の基板にはさらにブラックマト
   リクスを有し、前記第２の基板の表示部には対向電極の
   みを有することを特徴とする請求項１乃至３記載の液晶
   表示装置。
5. 【請求項５】 第１の基板上にはドライバが一体に形成
   されたものであって、 前記カラーフィルタは前記第１の基板上に形成されたモ
   ノリシックドライバを利用して形成されていることを特
   徴とする請求項１乃至４記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 少なくともスイッチング素子が形成され
   た第１の基板と、対向電極が形成された第２の基板とを
   備え、前記第１及び第２の基板間には液晶材料を挟持し
   てなる液晶表示装置の製造方法において、 少なくとも前記スイッチング素子上部に絶縁膜を形成す
   る工程と、該絶縁膜に第１のコンタクトホールを形成す
   る工程と、該第１のコンタクトホールを介して前記スイ
   ッチング素子に接続された下地電極を形成する工程と、
   該下地電極を利用してカラーフィルタを形成する工程
   と、少なくとも該カラーフィルタを覆って平坦化膜を形
   成する工程と、前記スイッチング素子上部の絶縁膜及び
   平坦化膜に第２のコンタクトホールを形成する工程と、
   該第２のコンタクトホールを介して前記スイッチング素
   子に接続された画素電極を形成する工程とを有する液晶
   表示装置の製造方法。