JPH11149093A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広視野角の液晶表示装置を製造する。
【課題】 基板10上にゲート電極11、これを覆うゲート
絶縁膜12、この上にｐ−Ｓｉ膜13、これを覆う層間絶縁
膜15、この上にドレイン電極16及びソース電極17が順次
形成されて薄膜トランジスタが形成され、薄膜トランジ
スタを覆う平坦化絶縁膜18、この上に画素電極19、これ
を覆う垂直配向膜31が形成される。垂直配向膜31にはラ
ビング処理が施されず、負の誘電率異方性を有する液晶
は、プレチルトを有することなく基板の法線方向に初期
配向制御される。電圧印加により、画素電極19端におい
て斜め電界により傾斜方向が制御され、画素分割が行わ
れる。ラビング処理が削減されているので薄膜トランジ
スタの静電破壊が防がれる。
絶縁膜12、この上にｐ−Ｓｉ膜13、これを覆う層間絶縁
膜15、この上にドレイン電極16及びソース電極17が順次
形成されて薄膜トランジスタが形成され、薄膜トランジ
スタを覆う平坦化絶縁膜18、この上に画素電極19、これ
を覆う垂直配向膜31が形成される。垂直配向膜31にはラ
ビング処理が施されず、負の誘電率異方性を有する液晶
は、プレチルトを有することなく基板の法線方向に初期
配向制御される。電圧印加により、画素電極19端におい
て斜め電界により傾斜方向が制御され、画素分割が行わ
れる。ラビング処理が削減されているので薄膜トランジ
スタの静電破壊が防がれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広視野角化を達成
した垂直配向方式の液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造方法
に関する。
した垂直配向方式の液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＣＤ、有機エレクトロルミネッ
センス（ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ
等、のフラットパネルディスプレイの開発が盛んに行わ
れ、実用化が進められている。中でも、ＬＣＤは薄型、
低消費電力などの点で優れており、既にＯＡ機器、ＡＶ
機器の分野で主流となっている。特に、各画素に画素情
報の書き換えタイミングを制御するスイッチング素子と
してＴＦＴを配したアクティブマトリクス型ＬＣＤは、
大画面、高精細の動画表示が可能となるため、各種テレ
ビジョン、パーソナルコンピュータ、更には、携帯コン
ピュータ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等のモ
ニターに多く用いられている。
センス（ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ
等、のフラットパネルディスプレイの開発が盛んに行わ
れ、実用化が進められている。中でも、ＬＣＤは薄型、
低消費電力などの点で優れており、既にＯＡ機器、ＡＶ
機器の分野で主流となっている。特に、各画素に画素情
報の書き換えタイミングを制御するスイッチング素子と
してＴＦＴを配したアクティブマトリクス型ＬＣＤは、
大画面、高精細の動画表示が可能となるため、各種テレ
ビジョン、パーソナルコンピュータ、更には、携帯コン
ピュータ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等のモ
ニターに多く用いられている。
【０００３】ＴＦＴは絶縁性基板上に金属層とともに半
導体層を所定の形状に形成することにより得られる電界
効果型トランジスタ（ＦＥＴ：field effect transisto
r）である。アクティブマトリクス型ＬＣＤにおいて
は、ＴＦＴは、液晶を挟んだ一対の基板間に形成され
た、液晶を駆動するための各キャパシタンスに接続され
ている。
導体層を所定の形状に形成することにより得られる電界
効果型トランジスタ（ＦＥＴ：field effect transisto
r）である。アクティブマトリクス型ＬＣＤにおいて
は、ＴＦＴは、液晶を挟んだ一対の基板間に形成され
た、液晶を駆動するための各キャパシタンスに接続され
ている。
【０００４】図１０はＬＣＤの表示画素部の拡大平面
図、図１１はそのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。基板
（５０）上に、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ等のゲート電極（５
１）が形成され、これを覆ってゲート絶縁膜（５２）が
形成されている。ゲート絶縁膜（５２）上には、非晶質
シリコン即ちａ−Ｓｉ膜（５３）が、ゲート電極（５
１）の上方を通過するように、島状に形成されている。
ａ−Ｓｉ膜（５３）上には、両端に不純物がドーピング
されたＮ+型ａ−Ｓｉ膜（５３Ｎ）が形成され、オーミ
ック層となっている。ａ−Ｓｉ膜（５３）のチャンネル
領域の上には、エッチストッパー（５４）が残されてい
る。Ｎ+ａ−Ｓｉ膜（５３Ｎ）上には、各々、ドレイン
電極（５６）及びソース電極（５７）が形成されてい
る。これらを覆って層間絶縁膜（５８）が形成され、層
間絶縁膜（５８）上には、ＩＴＯ（indiumtin oxid
e）、あるいは、Ａｌからなる画素電極（５９）が形成
され、層間絶縁膜（５８）に開口されたコンタクトホー
ルを介してソース電極（５７）に接続されている。この
上には、ポリイミド等の配向膜（７１）が形成され、図
１２に示すようにラビング処理が施されている。以上
で、ＴＦＴ基板が構成されている。
図、図１１はそのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。基板
（５０）上に、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ等のゲート電極（５
１）が形成され、これを覆ってゲート絶縁膜（５２）が
形成されている。ゲート絶縁膜（５２）上には、非晶質
シリコン即ちａ−Ｓｉ膜（５３）が、ゲート電極（５
１）の上方を通過するように、島状に形成されている。
ａ−Ｓｉ膜（５３）上には、両端に不純物がドーピング
されたＮ+型ａ−Ｓｉ膜（５３Ｎ）が形成され、オーミ
ック層となっている。ａ−Ｓｉ膜（５３）のチャンネル
領域の上には、エッチストッパー（５４）が残されてい
る。Ｎ+ａ−Ｓｉ膜（５３Ｎ）上には、各々、ドレイン
電極（５６）及びソース電極（５７）が形成されてい
る。これらを覆って層間絶縁膜（５８）が形成され、層
間絶縁膜（５８）上には、ＩＴＯ（indiumtin oxid
e）、あるいは、Ａｌからなる画素電極（５９）が形成
され、層間絶縁膜（５８）に開口されたコンタクトホー
ルを介してソース電極（５７）に接続されている。この
上には、ポリイミド等の配向膜（７１）が形成され、図
１２に示すようにラビング処理が施されている。以上
で、ＴＦＴ基板が構成されている。
【０００５】ＴＦＴ基板（５０）に対向して配置された
基板（６０）上には、フィルムレジストからなるＲ、
Ｇ、Ｂのカラーフィルター（６１）が形成され、各々の
画素電極（５９）に対向する位置に設けられている。ま
た、画素電極（５９）の間隙及びＴＦＴに対応する位置
には遮光性のフィルムレジストからなるブラックマトリ
クス（６１ＢＭ）が形成されている。これらカラーフィ
ルター（６１）及びブラックマトリクス（６１ＢＭ）上
には、ＩＴＯ等の共通電極（６２）が形成されている。
共通電極（６２）上には、基板（５０）側と同じ配向膜
（７２）が設けられ、ラビング処理が施されている。以
上で、対向基板が構成されている。
基板（６０）上には、フィルムレジストからなるＲ、
Ｇ、Ｂのカラーフィルター（６１）が形成され、各々の
画素電極（５９）に対向する位置に設けられている。ま
た、画素電極（５９）の間隙及びＴＦＴに対応する位置
には遮光性のフィルムレジストからなるブラックマトリ
クス（６１ＢＭ）が形成されている。これらカラーフィ
ルター（６１）及びブラックマトリクス（６１ＢＭ）上
には、ＩＴＯ等の共通電極（６２）が形成されている。
共通電極（６２）上には、基板（５０）側と同じ配向膜
（７２）が設けられ、ラビング処理が施されている。以
上で、対向基板が構成されている。
【０００６】これらＴＦＴ基板（５０）および対向基板
（６０）の間には、液晶層（８０）が装填され、画素電
極（５９）と共通電極（６２）間に印加された電圧によ
って形成された電界強度に応じて液晶分子（８１）の向
き即ち配向が制御される。基板（５０）および（６０）
の外側には、不図示であるが、偏光板が設けられてお
り、偏光軸を直交させた配置とされている。これら偏光
板間を通過する直線偏光は、各表示画素毎に異なる配向
に制御された液晶層（８０）を通過する際に変調され、
所望の透過率に制御される。
（６０）の間には、液晶層（８０）が装填され、画素電
極（５９）と共通電極（６２）間に印加された電圧によ
って形成された電界強度に応じて液晶分子（８１）の向
き即ち配向が制御される。基板（５０）および（６０）
の外側には、不図示であるが、偏光板が設けられてお
り、偏光軸を直交させた配置とされている。これら偏光
板間を通過する直線偏光は、各表示画素毎に異なる配向
に制御された液晶層（８０）を通過する際に変調され、
所望の透過率に制御される。
【０００７】図１３および図１４に対向基板の製造方法
を示す。まず図１３（ａ）の工程では、基板（６０）上
にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター（６１Ｒ，６１Ｇ，６
１Ｂ）を形成する。Ｒのカラーフィルター（６１Ｒ）
は、まず、Ｒのフィルムレジストを貼り付け、これをＲ
の表示画素に対応した形状に感光して現像することによ
り形成する。Ｇのカラーフィルター（６１Ｇ）、およ
び、Ｂのカラーフィルター（６１Ｂ）も同様に形成す
る。これらカラーフィルター（６１Ｒ，６１Ｇ，６１
Ｂ）は各々対応する画素電極（５９）よりもやや小さめ
に形成されている。
を示す。まず図１３（ａ）の工程では、基板（６０）上
にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター（６１Ｒ，６１Ｇ，６
１Ｂ）を形成する。Ｒのカラーフィルター（６１Ｒ）
は、まず、Ｒのフィルムレジストを貼り付け、これをＲ
の表示画素に対応した形状に感光して現像することによ
り形成する。Ｇのカラーフィルター（６１Ｇ）、およ
び、Ｂのカラーフィルター（６１Ｂ）も同様に形成す
る。これらカラーフィルター（６１Ｒ，６１Ｇ，６１
Ｂ）は各々対応する画素電極（５９）よりもやや小さめ
に形成されている。
【０００８】続く図１３（ｂ）の工程で、遮光性のフィ
ルムレジストを貼り付け、次の図１３（ｃ）の工程で、
フィルムレジストを画素間に対応した形状に感光して現
像することにより、カラーフィルター（６１Ｒ，６１
Ｇ，６１Ｂ）の間隙にブラックマトリクス（６１ＢＭ）
を形成する。このブラックマトリクス（６１ＢＭ）は、
画素電極（５９）間よりもやや大きめに形成されてい
る。
ルムレジストを貼り付け、次の図１３（ｃ）の工程で、
フィルムレジストを画素間に対応した形状に感光して現
像することにより、カラーフィルター（６１Ｒ，６１
Ｇ，６１Ｂ）の間隙にブラックマトリクス（６１ＢＭ）
を形成する。このブラックマトリクス（６１ＢＭ）は、
画素電極（５９）間よりもやや大きめに形成されてい
る。
【０００９】次の図１４（ｄ）の工程で、ＩＴＯを成膜
し、共通電極（６２）を形成する。更に、図１４（ｅ）
の工程で、ポリイミドを印刷により成膜し、ベーキング
すして乾燥した後、ラビング処理、即ち、液晶にプレチ
ルトを付与すべく、布等を用いて矢印方向に擦ることに
より配向膜（７２）を形成する。ここに挙げた例では、
液晶は負の誘電率異方性を有しており、配向膜（７１，
７２）は、液晶の初期配向を、基板の垂直方向に制御し
た垂直配向膜である。この場合、電圧無印加時には、一
方の偏光板を抜けた直線偏光は、液晶層（８０）を通過
して他方の偏光板により遮断されて表示は黒として認識
され、電圧印加時には、一方の偏光板を抜けた直線偏光
は、液晶層（８０）にて複屈折を受け、楕円偏光に変化
して他方の偏光板を通過し、表示は白に近づいていく。
この方式は、ノーマリブラック（ＮＢ）モードと呼ばれ
る。特に、垂直配向膜（７１，７２）はラビング処理が
施され、液晶分子（８１）の初期状態における向きが、
法線方向から僅かの傾斜（プレチルト）をもって制御さ
れている。このプレチルト角（θ）は、通常、１°から
５°にされている。液晶分子（８１）は電気的に一軸性
であり、電界方向とのなす角度は、電界強度により決定
されるが、電界方向を軸とした方位角は制御されない。
負の誘電率異方性を有する液晶分子（８１）は、電界方
向と異なる方向に向かって傾くが、プレチルトを付与す
ることで、電圧印加により、プレチルト方向に向かって
一律に傾斜するように仕向けられる。このように、プレ
チルト角を付与して液晶分子（８１）が傾斜する向きが
揃うように制御することにより、液晶の配向が平面方向
に関してばらつくことを抑え、表示品位が低下すること
を防いでいる。
し、共通電極（６２）を形成する。更に、図１４（ｅ）
の工程で、ポリイミドを印刷により成膜し、ベーキング
すして乾燥した後、ラビング処理、即ち、液晶にプレチ
ルトを付与すべく、布等を用いて矢印方向に擦ることに
より配向膜（７２）を形成する。ここに挙げた例では、
液晶は負の誘電率異方性を有しており、配向膜（７１，
７２）は、液晶の初期配向を、基板の垂直方向に制御し
た垂直配向膜である。この場合、電圧無印加時には、一
方の偏光板を抜けた直線偏光は、液晶層（８０）を通過
して他方の偏光板により遮断されて表示は黒として認識
され、電圧印加時には、一方の偏光板を抜けた直線偏光
は、液晶層（８０）にて複屈折を受け、楕円偏光に変化
して他方の偏光板を通過し、表示は白に近づいていく。
この方式は、ノーマリブラック（ＮＢ）モードと呼ばれ
る。特に、垂直配向膜（７１，７２）はラビング処理が
施され、液晶分子（８１）の初期状態における向きが、
法線方向から僅かの傾斜（プレチルト）をもって制御さ
れている。このプレチルト角（θ）は、通常、１°から
５°にされている。液晶分子（８１）は電気的に一軸性
であり、電界方向とのなす角度は、電界強度により決定
されるが、電界方向を軸とした方位角は制御されない。
負の誘電率異方性を有する液晶分子（８１）は、電界方
向と異なる方向に向かって傾くが、プレチルトを付与す
ることで、電圧印加により、プレチルト方向に向かって
一律に傾斜するように仕向けられる。このように、プレ
チルト角を付与して液晶分子（８１）が傾斜する向きが
揃うように制御することにより、液晶の配向が平面方向
に関してばらつくことを抑え、表示品位が低下すること
を防いでいる。
【００１０】また、ブラックマトリクス（６１ＢＭ）
は、表示画素間の電圧が印加されない領域において、プ
レチルトが付与された液晶により複屈折が生じて不要な
光が抜けて、コントラスト比を低下させることを防ぐ目
的で設けられている。
は、表示画素間の電圧が印加されない領域において、プ
レチルトが付与された液晶により複屈折が生じて不要な
光が抜けて、コントラスト比を低下させることを防ぐ目
的で設けられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】負の誘電率異方性を有
する液晶は電界方向に対して配向方向が電界方向と垂直
になるように配向を変化する。この時、液晶は電界に抗
する作用を発生するが、このような液晶の垂直配向から
の変化は、一般にＴＮ等の正の誘電率異方性を有する液
晶が平行配向から変化する場合よりも、安定性が悪い。
特に、ＴＦＴやカラーフィルター層の段差に起因した配
向膜（７１，７２）との接触界面における凹凸は、配向
変化に影響を及ぼし、表示品位の悪化を招く。
する液晶は電界方向に対して配向方向が電界方向と垂直
になるように配向を変化する。この時、液晶は電界に抗
する作用を発生するが、このような液晶の垂直配向から
の変化は、一般にＴＮ等の正の誘電率異方性を有する液
晶が平行配向から変化する場合よりも、安定性が悪い。
特に、ＴＦＴやカラーフィルター層の段差に起因した配
向膜（７１，７２）との接触界面における凹凸は、配向
変化に影響を及ぼし、表示品位の悪化を招く。
【００１２】また、図１２および図１４（ｅ）に示すよ
うに、従来では、垂直配向膜（７１，７２）にラビング
処理を施すことにより、図１１に示すように、液晶の初
期配向にプレチルト（θ）を付与しているため、電圧印
加時には、全ての液晶分子（８１）はプレチルトの方向
（図１１では右方向）に傾斜する。このため、例えば、
図１１の右上方向からの視認と、左上方向からの視認の
場合とでは、液晶分子（８１）の傾斜角度が相対的に異
なり、透過率が変化して見える。このため、輝度あるい
はコントラスト比が視る方向によって変化する、いわゆ
る視角依存性の問題がある。
うに、従来では、垂直配向膜（７１，７２）にラビング
処理を施すことにより、図１１に示すように、液晶の初
期配向にプレチルト（θ）を付与しているため、電圧印
加時には、全ての液晶分子（８１）はプレチルトの方向
（図１１では右方向）に傾斜する。このため、例えば、
図１１の右上方向からの視認と、左上方向からの視認の
場合とでは、液晶分子（８１）の傾斜角度が相対的に異
なり、透過率が変化して見える。このため、輝度あるい
はコントラスト比が視る方向によって変化する、いわゆ
る視角依存性の問題がある。
【００１３】また、対向基板（６０）側に形成されたブ
ラックマトリクス（６１ＢＭ）は、画素電極（５９）間
の領域を漏れなく覆わなければならないため、ＴＦＴ基
板（５０）側との貼り合わせ時のずれを考慮して、大き
めに形成されている。このため、有効表示領域が縮小
し、開口率が低下する問題もあった。更に、ＴＦＴ基板
側の垂直配向膜（７１）を形成するためのラビング処理
は、ＴＦＴの静電破壊を招き、表示不良となり、歩留ま
り低下の原因となっていた。また、ラビング処理工程
は、ラビング処理、ラビング後洗浄等の工程からなり、
製造コストの増大を招いていた。
ラックマトリクス（６１ＢＭ）は、画素電極（５９）間
の領域を漏れなく覆わなければならないため、ＴＦＴ基
板（５０）側との貼り合わせ時のずれを考慮して、大き
めに形成されている。このため、有効表示領域が縮小
し、開口率が低下する問題もあった。更に、ＴＦＴ基板
側の垂直配向膜（７１）を形成するためのラビング処理
は、ＴＦＴの静電破壊を招き、表示不良となり、歩留ま
り低下の原因となっていた。また、ラビング処理工程
は、ラビング処理、ラビング後洗浄等の工程からなり、
製造コストの増大を招いていた。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するために成され、対向配置された第１の基板と第２の
基板の間に液晶が封入され、前記第１の基板または／お
よび前記第２の基板の外側面には、偏光板が設けられて
なり、前記偏光板を抜けた偏光を前記液晶にて変調する
ことにより表示を行う液晶表示装置の製造方法におい
て、前記第１の基板となる支持基板の対向面上に複数の
薄膜トランジスタ及びその電極配線を形成する工程と、
前記薄膜トランジスタ及びその電極配線を覆って表面が
平坦化された絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜に開
口部を形成して、対応する薄膜トランジスタの一部を露
出する工程と、前記絶縁膜上に、前記開口部を介して前
記薄膜トランジスタに電気的に接続する液晶駆動用の画
素電極を形成する工程と、前記画素電極を覆って、液晶
の初期配向を制御する垂直配向膜となる材料膜を成膜す
る工程と、加熱により前記材料膜を乾燥することによ
り、液晶の初期配向を基板の法線方向、あるいは、法線
方向から１°の範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成す
る工程と、前記第２の基板となる支持基板の対向面上
に、液晶駆動用の共通電極、及び、前記共通電極中の前
記画素電極に対向する領域内に所定の形状を有する電極
不在部である配向制御窓を形成する工程と、前記共通電
極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直配向膜とな
る材料膜を成膜する工程と、加熱により前記材料膜を乾
燥することにより、液晶の初期配向を基板の法線方向、
あるいは、法線方向から１°の範囲内に制御すべく垂直
配向膜を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の
基板とを所定の間隙をもって貼り合わせる工程と、前記
第１の基板と前記第２の基板の間隙に誘電率異方性が負
の液晶を注入し、これを封止する工程と、前記第１の基
板または／および前記第２の基板の外側面に偏光板を貼
り付ける工程と、からなる構成である。
するために成され、対向配置された第１の基板と第２の
基板の間に液晶が封入され、前記第１の基板または／お
よび前記第２の基板の外側面には、偏光板が設けられて
なり、前記偏光板を抜けた偏光を前記液晶にて変調する
ことにより表示を行う液晶表示装置の製造方法におい
て、前記第１の基板となる支持基板の対向面上に複数の
薄膜トランジスタ及びその電極配線を形成する工程と、
前記薄膜トランジスタ及びその電極配線を覆って表面が
平坦化された絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜に開
口部を形成して、対応する薄膜トランジスタの一部を露
出する工程と、前記絶縁膜上に、前記開口部を介して前
記薄膜トランジスタに電気的に接続する液晶駆動用の画
素電極を形成する工程と、前記画素電極を覆って、液晶
の初期配向を制御する垂直配向膜となる材料膜を成膜す
る工程と、加熱により前記材料膜を乾燥することによ
り、液晶の初期配向を基板の法線方向、あるいは、法線
方向から１°の範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成す
る工程と、前記第２の基板となる支持基板の対向面上
に、液晶駆動用の共通電極、及び、前記共通電極中の前
記画素電極に対向する領域内に所定の形状を有する電極
不在部である配向制御窓を形成する工程と、前記共通電
極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直配向膜とな
る材料膜を成膜する工程と、加熱により前記材料膜を乾
燥することにより、液晶の初期配向を基板の法線方向、
あるいは、法線方向から１°の範囲内に制御すべく垂直
配向膜を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の
基板とを所定の間隙をもって貼り合わせる工程と、前記
第１の基板と前記第２の基板の間隙に誘電率異方性が負
の液晶を注入し、これを封止する工程と、前記第１の基
板または／および前記第２の基板の外側面に偏光板を貼
り付ける工程と、からなる構成である。
【００１５】また、対向配置された第１の基板と第２の
基板の間に液晶が封入され、前記第１の基板または／お
よび前記第２の基板の外側面には、偏光板が設けられて
なり、前記偏光板を抜けた偏光を前記液晶にて変調する
ことにより表示を行う液晶表示装置の製造方法におい
て、前記第１の基板となる支持基板の対向面上に薄膜ト
ランジスタのゲート電極及びその配線を形成する工程
と、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程
と、前記ゲート絶縁膜上に非晶質半導体層を成膜する工
程と、前記非晶質半導体層にレーザーアニールを施して
多結晶化することにより、多結晶半導体層を形成する工
程と、前記多結晶半導体層の所定領域に不純物を所定の
濃度に注入する工程と、前記多結晶半導体層を薄膜トラ
ンジスタに必要な領域にパターニングする工程と、前記
多結晶半導体層上に第１の層間絶縁膜を形成し、前記不
純物が注入された領域上の部分を除去して開口部を形成
する工程と、前記第１の層間絶縁膜上に、前記開口部を
介して前記多結晶半導体層の前記不純物が注入された領
域に各々接続する薄膜トランジスタのドレイン電極また
は／およびソース電極とその配線を形成する工程と、前
記薄膜トランジスタを覆う表面が平坦化された第２の層
間絶縁膜を形成し、前記薄膜トランジスタの所定の部分
の上を除去して開口部を形成する工程と、前記第２の層
間絶縁膜上に、前記開口部を介して前記薄膜トランジス
タに接続する液晶駆動用の画素電極を形成する工程と、
前記画素電極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直
配向膜となる材料膜を成膜する工程と、加熱により前記
材料膜を乾燥することにより、液晶の初期配向を基板の
法線方向、あるいは、法線方向から１°の範囲内に制御
すべく垂直配向膜を形成する工程と、前記第２の基板と
なる支持基板の対向面上に、液晶駆動用の共通電極、及
び、前記共通電極中の前記画素電極に対向する領域内に
所定の形状を有する電極不在部である配向制御窓を形成
する工程と、前記共通電極を覆って、液晶の初期配向を
制御する垂直配向膜となる材料膜を成膜する工程と、加
熱により前記材料膜を乾燥することにより、液晶の初期
配向を基板の法線方向、あるいは、法線方向から１°の
範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成する工程と、前記
第１の基板と前記第２の基板とを所定の間隙をもって貼
り合わせる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板の
間隙に液晶を注入し、これを封止する工程と、前記第１
の基板または／および前記第２の基板の外側面に偏光板
を貼り付ける工程と、からなる構成である。
基板の間に液晶が封入され、前記第１の基板または／お
よび前記第２の基板の外側面には、偏光板が設けられて
なり、前記偏光板を抜けた偏光を前記液晶にて変調する
ことにより表示を行う液晶表示装置の製造方法におい
て、前記第１の基板となる支持基板の対向面上に薄膜ト
ランジスタのゲート電極及びその配線を形成する工程
と、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程
と、前記ゲート絶縁膜上に非晶質半導体層を成膜する工
程と、前記非晶質半導体層にレーザーアニールを施して
多結晶化することにより、多結晶半導体層を形成する工
程と、前記多結晶半導体層の所定領域に不純物を所定の
濃度に注入する工程と、前記多結晶半導体層を薄膜トラ
ンジスタに必要な領域にパターニングする工程と、前記
多結晶半導体層上に第１の層間絶縁膜を形成し、前記不
純物が注入された領域上の部分を除去して開口部を形成
する工程と、前記第１の層間絶縁膜上に、前記開口部を
介して前記多結晶半導体層の前記不純物が注入された領
域に各々接続する薄膜トランジスタのドレイン電極また
は／およびソース電極とその配線を形成する工程と、前
記薄膜トランジスタを覆う表面が平坦化された第２の層
間絶縁膜を形成し、前記薄膜トランジスタの所定の部分
の上を除去して開口部を形成する工程と、前記第２の層
間絶縁膜上に、前記開口部を介して前記薄膜トランジス
タに接続する液晶駆動用の画素電極を形成する工程と、
前記画素電極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直
配向膜となる材料膜を成膜する工程と、加熱により前記
材料膜を乾燥することにより、液晶の初期配向を基板の
法線方向、あるいは、法線方向から１°の範囲内に制御
すべく垂直配向膜を形成する工程と、前記第２の基板と
なる支持基板の対向面上に、液晶駆動用の共通電極、及
び、前記共通電極中の前記画素電極に対向する領域内に
所定の形状を有する電極不在部である配向制御窓を形成
する工程と、前記共通電極を覆って、液晶の初期配向を
制御する垂直配向膜となる材料膜を成膜する工程と、加
熱により前記材料膜を乾燥することにより、液晶の初期
配向を基板の法線方向、あるいは、法線方向から１°の
範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成する工程と、前記
第１の基板と前記第２の基板とを所定の間隙をもって貼
り合わせる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板の
間隙に液晶を注入し、これを封止する工程と、前記第１
の基板または／および前記第２の基板の外側面に偏光板
を貼り付ける工程と、からなる構成である。
【００１６】これにより、画素電極の端部に生じる斜め
方向電界、および、配向制御窓に生じる無電界領域にお
いて、液晶の配向の傾き方向が良好に制御され、画素分
割が行われて視角依存性が低減される。特に、前記垂直
配向膜にはラビング処理が施されていない構成である。
これにより、液晶の初期配向方向が、基板の法線方向、
あるいは、法線方向から１°の範囲内に収められ、画素
電極の端部および配向制御窓における電界作用よる液晶
の配向の制御が妨げられることなく良好に行われる。
方向電界、および、配向制御窓に生じる無電界領域にお
いて、液晶の配向の傾き方向が良好に制御され、画素分
割が行われて視角依存性が低減される。特に、前記垂直
配向膜にはラビング処理が施されていない構成である。
これにより、液晶の初期配向方向が、基板の法線方向、
あるいは、法線方向から１°の範囲内に収められ、画素
電極の端部および配向制御窓における電界作用よる液晶
の配向の制御が妨げられることなく良好に行われる。
【００１７】特に、前記絶縁膜は、厚みが１μｍ以上で
ある構成である。これにより、画素電極端部および配向
制御窓における電界により液晶の配向制御作用が、薄膜
トランジスタおよびその電極配線からの電界の影響によ
り妨げられることが防がれ、良好な画素分割が行われ
る。
ある構成である。これにより、画素電極端部および配向
制御窓における電界により液晶の配向制御作用が、薄膜
トランジスタおよびその電極配線からの電界の影響によ
り妨げられることが防がれ、良好な画素分割が行われ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１から図４に本発明の実施の形
態にかかるＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す。ま
ず、図１（ａ）の工程において、基板（１０）上にＣ
ｒ、Ｔｉ、Ｔａ等をスパッタリングにより成膜し、これ
をエッチングすることにより、ゲート電極（１１）を形
成する。
態にかかるＬＣＤのＴＦＴ基板の製造方法を示す。ま
ず、図１（ａ）の工程において、基板（１０）上にＣ
ｒ、Ｔｉ、Ｔａ等をスパッタリングにより成膜し、これ
をエッチングすることにより、ゲート電極（１１）を形
成する。
【００１９】図１（ｂ）の工程において、ゲート電極
（１１）を覆って全面に、プラズマＣＶＤによりＳｉＮ
ｘ及びＳｉＯ2からなるゲート絶縁膜（１２）を形成
し、引き続き、連続してプラズマＣＶＤによりアモルフ
ァスシリコン（ａ−Ｓｉ）（１３ａ）を成膜する。ａ−
Ｓｉ（１３ａ）は、材料ガスであるモノシランＳｉＨ
4、あるいは、ジシランＳｉ2Ｈ4を４００°程度の熱及
びプラズマにより分解堆積することで形成される。
（１１）を覆って全面に、プラズマＣＶＤによりＳｉＮ
ｘ及びＳｉＯ2からなるゲート絶縁膜（１２）を形成
し、引き続き、連続してプラズマＣＶＤによりアモルフ
ァスシリコン（ａ−Ｓｉ）（１３ａ）を成膜する。ａ−
Ｓｉ（１３ａ）は、材料ガスであるモノシランＳｉＨ
4、あるいは、ジシランＳｉ2Ｈ4を４００°程度の熱及
びプラズマにより分解堆積することで形成される。
【００２０】図１（ｃ）の工程において、レーザーアニ
ールを行うことにより、ａ−Ｓｉ（１３ａ）を結晶化し
て、ｐ−Ｓｉ（１３）を形成する。レーザーアニール
は、例えばパルスレーザーのラインビーム走査により行
われるが、基板温度が６００℃以下の比較的低温で行う
ことができるので、基板（１０）として比較的安価な無
アルカリガラス基板を用いることがき、低コストのプロ
セスが実現される。
ールを行うことにより、ａ−Ｓｉ（１３ａ）を結晶化し
て、ｐ−Ｓｉ（１３）を形成する。レーザーアニール
は、例えばパルスレーザーのラインビーム走査により行
われるが、基板温度が６００℃以下の比較的低温で行う
ことができるので、基板（１０）として比較的安価な無
アルカリガラス基板を用いることがき、低コストのプロ
セスが実現される。
【００２１】図２（ｄ）の工程において、ｐ−Ｓｉ（１
３）が形成された基板上に、ＳｉＯ2を成膜し、これを
裏面露光法を用いてエッチングすることにより、ゲート
電極（１１）の上方に注入ストッパ（１４）を形成す
る。裏面露光は、ＳｉＯ2の上にレジストを塗布し、こ
れを基板（１０）の下方から露光を行うことにより、ゲ
ート電極（１１）を影を利用した形状に感光し、現像す
ることで行われる。この注入ストッパ（１４）をマスク
として、ｐ−Ｓｉ（１３）に対して、Ｎ型の導電形を示
す燐（Ｐ）のイオン注入を、１０の１３乗程度の低ドー
ズ量に行い、注入ストッパー（１４）が形成された領域
以外を低濃度にドーピングする（Ｎ-）。この時、注入
ストッパ（１４）直下即ちゲート電極（１１）の直上領
域は真性層に維持され、ＴＦＴのチャンネル領域（Ｃ
Ｈ）となる。注入ストッパ（１４）をエッチングしたと
きのレジストはイオン注入時には残しておき、イオン注
入後に剥離してもよい。
３）が形成された基板上に、ＳｉＯ2を成膜し、これを
裏面露光法を用いてエッチングすることにより、ゲート
電極（１１）の上方に注入ストッパ（１４）を形成す
る。裏面露光は、ＳｉＯ2の上にレジストを塗布し、こ
れを基板（１０）の下方から露光を行うことにより、ゲ
ート電極（１１）を影を利用した形状に感光し、現像す
ることで行われる。この注入ストッパ（１４）をマスク
として、ｐ−Ｓｉ（１３）に対して、Ｎ型の導電形を示
す燐（Ｐ）のイオン注入を、１０の１３乗程度の低ドー
ズ量に行い、注入ストッパー（１４）が形成された領域
以外を低濃度にドーピングする（Ｎ-）。この時、注入
ストッパ（１４）直下即ちゲート電極（１１）の直上領
域は真性層に維持され、ＴＦＴのチャンネル領域（Ｃ
Ｈ）となる。注入ストッパ（１４）をエッチングしたと
きのレジストはイオン注入時には残しておき、イオン注
入後に剥離してもよい。
【００２２】図２（ｅ）の工程において、ゲート電極
（１１）よりも少なくともチャンネル長方向に大きなレ
ジスト（ＲＳ）を形成し、これをマスクとして、ｐ−Ｓ
ｉ（１３）に対する燐（Ｐ）のイオン注入を、１０の１
５乗程度の高ドーズ量に行い、レジスト（ＲＳ）以外の
領域を高濃度にドーピングする（Ｎ+）。この時、レジ
スト（ＲＳ）の直下領域には、低濃度領域（Ｎ-）及び
チャンネル領域（ＣＨ）が維持されている。これによ
り、チャンネル領域（ＣＨ）の両側に各々低濃度のＬＤ
領域（ＬＤ）を挟んで高濃度のソース及びドレイン領域
（ＮＳ、ＮＤ）が位置したＬＤＤ構造が形成される。
（１１）よりも少なくともチャンネル長方向に大きなレ
ジスト（ＲＳ）を形成し、これをマスクとして、ｐ−Ｓ
ｉ（１３）に対する燐（Ｐ）のイオン注入を、１０の１
５乗程度の高ドーズ量に行い、レジスト（ＲＳ）以外の
領域を高濃度にドーピングする（Ｎ+）。この時、レジ
スト（ＲＳ）の直下領域には、低濃度領域（Ｎ-）及び
チャンネル領域（ＣＨ）が維持されている。これによ
り、チャンネル領域（ＣＨ）の両側に各々低濃度のＬＤ
領域（ＬＤ）を挟んで高濃度のソース及びドレイン領域
（ＮＳ、ＮＤ）が位置したＬＤＤ構造が形成される。
【００２３】レジスト（ＲＳ）の剥離後、不純物イオン
のドーピングを行ったｐ−Ｓｉ膜の結晶性の回復と、不
純物の格子置換を目的として、加熱、あるいはレーザー
照射等の活性化アニールを行う。図３（ｆ）の工程にお
いて、このｐ−Ｓｉ（１３）をエッチングすることによ
りＴＦＴの必要領域にのみ残し島状化した後、ＳｉＮｘ
等からなる層間絶縁層（１５）を形成し、ソース及びド
レイン領域（ＮＳ、ＮＤ）に対応する部分をエッチング
で除去することによりコンタクトホール（ＣＴ）を形成
し、ｐ−Ｓｉ（１３）を一部露出させる。
のドーピングを行ったｐ−Ｓｉ膜の結晶性の回復と、不
純物の格子置換を目的として、加熱、あるいはレーザー
照射等の活性化アニールを行う。図３（ｆ）の工程にお
いて、このｐ−Ｓｉ（１３）をエッチングすることによ
りＴＦＴの必要領域にのみ残し島状化した後、ＳｉＮｘ
等からなる層間絶縁層（１５）を形成し、ソース及びド
レイン領域（ＮＳ、ＮＤ）に対応する部分をエッチング
で除去することによりコンタクトホール（ＣＴ）を形成
し、ｐ−Ｓｉ（１３）を一部露出させる。
【００２４】図３（ｇ）の工程において、Ａｌ／Ｍｏを
スパッタリングにより成膜し、これをエッチングするこ
とにより、各々コンタクトホール（ＣＴ）を介してソー
ス領域（ＮＳ）に接続するソース電極（１７）、及び、
ドレイン領域（ＮＤ）に接続するドレイン電極（１６）
を形成する。ＴＦＴはここで完成する。更に図４（ｈ）
の工程において、ＴＦＴを覆って厚み１μｍの感光性の
アクリル樹脂を被覆して平坦化絶縁膜（１８）を形成
し、これを露光および現像することにより、表示画素部
にコンタクトホールを形成してソース電極（１７）の上
方を露出した後、ＩＴＯ（indium tin oxide）、あるい
は、Ａｌをスパッタリングにより成膜して、これをエッ
チングすることでソース電極（１７）に接続する画素電
極（１９）を形成する。平坦化絶縁膜（１８）は、他
に、ＳＯＧ、ＢＰＳＧ等を用いることも可能で、この場
合、コンタクトホールはエッチングにより形成すること
ができる。
スパッタリングにより成膜し、これをエッチングするこ
とにより、各々コンタクトホール（ＣＴ）を介してソー
ス領域（ＮＳ）に接続するソース電極（１７）、及び、
ドレイン領域（ＮＤ）に接続するドレイン電極（１６）
を形成する。ＴＦＴはここで完成する。更に図４（ｈ）
の工程において、ＴＦＴを覆って厚み１μｍの感光性の
アクリル樹脂を被覆して平坦化絶縁膜（１８）を形成
し、これを露光および現像することにより、表示画素部
にコンタクトホールを形成してソース電極（１７）の上
方を露出した後、ＩＴＯ（indium tin oxide）、あるい
は、Ａｌをスパッタリングにより成膜して、これをエッ
チングすることでソース電極（１７）に接続する画素電
極（１９）を形成する。平坦化絶縁膜（１８）は、他
に、ＳＯＧ、ＢＰＳＧ等を用いることも可能で、この場
合、コンタクトホールはエッチングにより形成すること
ができる。
【００２５】図４（ｉ）の工程において、ポリイミドを
印刷により塗布成膜し、８０°、１０分でプリベークを
行い、引き続き、１８０°、３０分で本ベークを行って
乾燥することにより垂直配向膜（３１）を形成する。以
上の工程により、ＴＦＴ基板が完成する。続いて、図５
および図６を用いて対向基板側の製造方法を説明する。
まず、図５（ａ）の工程において、基板（２０）上に、
Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１
Ｂ）を形成する。Ｒのカラーフィルター（２１Ｒ）は、
まず、感光性のＲのフィルムレジストを貼り付け、これ
をＲの表示画素に対応した形状に感光して現像すること
により形成する。Ｇのカラーフィルター（２１Ｇ）、お
よび、Ｂのカラーフィルター（２１Ｂ）を同様に形成す
る。このカラーフィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）
は、少なくとも各々対応する画素電極（１９）よりも大
きく形成されている。
印刷により塗布成膜し、８０°、１０分でプリベークを
行い、引き続き、１８０°、３０分で本ベークを行って
乾燥することにより垂直配向膜（３１）を形成する。以
上の工程により、ＴＦＴ基板が完成する。続いて、図５
および図６を用いて対向基板側の製造方法を説明する。
まず、図５（ａ）の工程において、基板（２０）上に、
Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１
Ｂ）を形成する。Ｒのカラーフィルター（２１Ｒ）は、
まず、感光性のＲのフィルムレジストを貼り付け、これ
をＲの表示画素に対応した形状に感光して現像すること
により形成する。Ｇのカラーフィルター（２１Ｇ）、お
よび、Ｂのカラーフィルター（２１Ｂ）を同様に形成す
る。このカラーフィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）
は、少なくとも各々対応する画素電極（１９）よりも大
きく形成されている。
【００２６】図５（ｂ）の工程において、これらカラー
フィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）を覆って、アク
リル樹脂を形成することで、これらカラーフィルター
（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）の保護膜（２２）を形成す
る。保護膜（２２）は共通電極（２３）の下地の平坦化
膜も兼ねている。図６（ｃ）の工程において、ＩＴＯを
スパッタリングにより成膜し、これをエッチングするこ
とにより、共通電極（２３）および共通電極（２３）中
に電極不在部である配向制御窓（２４）を形成する。
フィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）を覆って、アク
リル樹脂を形成することで、これらカラーフィルター
（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）の保護膜（２２）を形成す
る。保護膜（２２）は共通電極（２３）の下地の平坦化
膜も兼ねている。図６（ｃ）の工程において、ＩＴＯを
スパッタリングにより成膜し、これをエッチングするこ
とにより、共通電極（２３）および共通電極（２３）中
に電極不在部である配向制御窓（２４）を形成する。
【００２７】図６（ｄ）の工程で、ポリイミドを印刷に
より塗布成膜し、８０°で１０分のプリベークを行い、
引き続き、１８０°で３０分の本ベークを行って乾燥す
ることにより、垂直配向膜（３２）を形成する。以上の
工程により、対向基板が完成される。上述のように製造
されたＴＦＴ基板と対向基板は、４μｍ程度の間隔をも
って周縁部に設けたシール材により貼り合わされ、間に
液晶層（４０）が密封される。図７は、本発明の製造方
法により製造されたＬＣＤの表示画素部の平面図であ
り、図８はそのＡ−Ａ線に沿った断面図である。対向基
板側のカラーフィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）
は、ＴＦＴ基板側の画素電極（１９）に各々対向する位
置にある。また、配向制御窓（２４）は、図７に示され
ているように、画素電極（１９）に対向する領域内にお
いて、画素の中央部を縦断するとともに、そこから４５
°程度の角度をもって二股に別れて画素の角部へ向かっ
た形状とされている。
より塗布成膜し、８０°で１０分のプリベークを行い、
引き続き、１８０°で３０分の本ベークを行って乾燥す
ることにより、垂直配向膜（３２）を形成する。以上の
工程により、対向基板が完成される。上述のように製造
されたＴＦＴ基板と対向基板は、４μｍ程度の間隔をも
って周縁部に設けたシール材により貼り合わされ、間に
液晶層（４０）が密封される。図７は、本発明の製造方
法により製造されたＬＣＤの表示画素部の平面図であ
り、図８はそのＡ−Ａ線に沿った断面図である。対向基
板側のカラーフィルター（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）
は、ＴＦＴ基板側の画素電極（１９）に各々対向する位
置にある。また、配向制御窓（２４）は、図７に示され
ているように、画素電極（１９）に対向する領域内にお
いて、画素の中央部を縦断するとともに、そこから４５
°程度の角度をもって二股に別れて画素の角部へ向かっ
た形状とされている。
【００２８】なお、図示は、省いたが、基板（１０）及
び基板（２０）の外側面には、偏光板が貼り付けられ
る。ここに挙げたＴＦＴは、能動層に用いる半導体層と
して、それまで多用されてきた非晶質シリコン（ａ−Ｓ
ｉ）の代わりに多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）を用いてい
る。このｐ−ＳｉＴＦＴはオン電流が大きく、ＴＦＴサ
イズの小型化が図られ、開口率の向上や高精細化が達成
される。また、ｐ−ＳｉＴＦＴは動作速度が速く、画素
部のみならず、周辺の駆動回路（ドライバー）をも同一
基板上に一体形成することが可能となり、ドライバー内
蔵型ＬＣＤが作製されるに至っている。
び基板（２０）の外側面には、偏光板が貼り付けられ
る。ここに挙げたＴＦＴは、能動層に用いる半導体層と
して、それまで多用されてきた非晶質シリコン（ａ−Ｓ
ｉ）の代わりに多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）を用いてい
る。このｐ−ＳｉＴＦＴはオン電流が大きく、ＴＦＴサ
イズの小型化が図られ、開口率の向上や高精細化が達成
される。また、ｐ−ＳｉＴＦＴは動作速度が速く、画素
部のみならず、周辺の駆動回路（ドライバー）をも同一
基板上に一体形成することが可能となり、ドライバー内
蔵型ＬＣＤが作製されるに至っている。
【００２９】図９に、ドライバー内蔵型ＬＣＤの構成を
示す。中央部には、ゲート電極（１１）に接続されたゲ
ートライン（１）と、ドレイン電極（１６）に接続され
たドレインライン（２）が交差配置され、その交差部に
は、ＴＦＴ（３）及びＴＦＴ（３）に接続された画素電
極（４）が形成され、表示部となっている。画素部の周
辺にはゲートライン（１）に走査信号を供給するゲート
ドライバー（５）、及び、ドレインライン（２）に画素
信号を供給するドレインドライバー（６）が形成されて
いる。これら表示部、ゲートドライバー（５）およびド
レインドライバー（６）は、同一の基板上に形成されて
いる。一方、液晶を間に挟んだ別の基板上には共通電極
（７）が形成されている。これら共通電極（７）および
液晶が画素電極（４）により区画される形で、表示画素
が構成されている。なお、周辺ドライバー部は、図８と
同じ構造のＴＦＴのＮ−ｃｈとＰ−ｃｈからなるＣＭＯ
Ｓが構成されてなる。ただし、Ｐ−ｃｈＴＦＴについて
は、ＬＤ領域（ＬＤ）は形成されない。
示す。中央部には、ゲート電極（１１）に接続されたゲ
ートライン（１）と、ドレイン電極（１６）に接続され
たドレインライン（２）が交差配置され、その交差部に
は、ＴＦＴ（３）及びＴＦＴ（３）に接続された画素電
極（４）が形成され、表示部となっている。画素部の周
辺にはゲートライン（１）に走査信号を供給するゲート
ドライバー（５）、及び、ドレインライン（２）に画素
信号を供給するドレインドライバー（６）が形成されて
いる。これら表示部、ゲートドライバー（５）およびド
レインドライバー（６）は、同一の基板上に形成されて
いる。一方、液晶を間に挟んだ別の基板上には共通電極
（７）が形成されている。これら共通電極（７）および
液晶が画素電極（４）により区画される形で、表示画素
が構成されている。なお、周辺ドライバー部は、図８と
同じ構造のＴＦＴのＮ−ｃｈとＰ−ｃｈからなるＣＭＯ
Ｓが構成されてなる。ただし、Ｐ−ｃｈＴＦＴについて
は、ＬＤ領域（ＬＤ）は形成されない。
【００３０】本発明では、図４（ｉ）及び図６（ｄ）に
示す工程より明らかな如く、垂直配向膜（３１，３２）
には、ラビング処理が施されておらず、図８に示されて
いるように、プレチルト角は１°以内、理想的には０°
とされている。即ち、微小範囲内の平均的な配向を示す
配向ベクトルは、初期状態において法線方向に一致する
か、または、１°の範囲内にある。従って、電圧印加時
においても、表示画素間では、液晶分子（４１）は法線
方向、または、法線方向から１°の範囲内に向いてい
る。
示す工程より明らかな如く、垂直配向膜（３１，３２）
には、ラビング処理が施されておらず、図８に示されて
いるように、プレチルト角は１°以内、理想的には０°
とされている。即ち、微小範囲内の平均的な配向を示す
配向ベクトルは、初期状態において法線方向に一致する
か、または、１°の範囲内にある。従って、電圧印加時
においても、表示画素間では、液晶分子（４１）は法線
方向、または、法線方向から１°の範囲内に向いてい
る。
【００３１】この構成で、電圧を印加すると、画素電極
（１９）と共通電極（２３）間に電界（４２）が形成さ
れ、液晶分子（４１）は傾斜するが、画素電極（１９）
の端部では、電界（４２）は、画素電極（１９）から共
通電極（２３）側へ向かって斜めに傾いた形状になる。
このため、液晶分子（４１）は、最短で電界（４２）か
ら傾斜するように配向を変化する。即ち、従来の如くプ
レチルトにより付与された指向性に依ることなく、斜め
電界の作用により画素電極（１９）の内側方向に向かっ
て傾斜する。図７に示されるように、画素電極（１９）
の４辺について同様に内側に向かって傾斜する。
（１９）と共通電極（２３）間に電界（４２）が形成さ
れ、液晶分子（４１）は傾斜するが、画素電極（１９）
の端部では、電界（４２）は、画素電極（１９）から共
通電極（２３）側へ向かって斜めに傾いた形状になる。
このため、液晶分子（４１）は、最短で電界（４２）か
ら傾斜するように配向を変化する。即ち、従来の如くプ
レチルトにより付与された指向性に依ることなく、斜め
電界の作用により画素電極（１９）の内側方向に向かっ
て傾斜する。図７に示されるように、画素電極（１９）
の４辺について同様に内側に向かって傾斜する。
【００３２】また、配向制御窓（２４）では、共通電極
（２３）が不在であるので電圧印加によっても電界が形
成されず、配向制御窓（２４）の領域内では、液晶分子
（４１）は初期配向状態に固定される。画素電極（１
９）の４辺にて制御された配向は、液晶の連続体性のた
め、画素電極（１９）の中央領域にまで及ぶが、これら
液晶の配向が異なる領域の境界は配向制御窓（２４）上
で固定される。即ち、図７において、配向制御窓（２
４）により仕切られた表示画素内の各小領域では、液晶
の配向は各々異なる４つの方向に向いており、いわゆる
画素分割が行われている。従って、一つの表示画素に関
して、透過率の異なる各小領域が平均化されて認識され
るので、あらゆる視角に対しても一定の輝度で視認さ
れ、視角依存性が解消される。
（２３）が不在であるので電圧印加によっても電界が形
成されず、配向制御窓（２４）の領域内では、液晶分子
（４１）は初期配向状態に固定される。画素電極（１
９）の４辺にて制御された配向は、液晶の連続体性のた
め、画素電極（１９）の中央領域にまで及ぶが、これら
液晶の配向が異なる領域の境界は配向制御窓（２４）上
で固定される。即ち、図７において、配向制御窓（２
４）により仕切られた表示画素内の各小領域では、液晶
の配向は各々異なる４つの方向に向いており、いわゆる
画素分割が行われている。従って、一つの表示画素に関
して、透過率の異なる各小領域が平均化されて認識され
るので、あらゆる視角に対しても一定の輝度で視認さ
れ、視角依存性が解消される。
【００３３】特に、本発明では、ＴＦＴ基板側の平坦化
絶縁膜（１８）及び対向基板側の平坦化保護膜（２２）
は、各々画素電極（１９）及び共通電極（２３）の下地
として平坦性を高める働きをしており、上述の配向制御
を更に良好なものとしている。特に、負の誘電率異方性
を有する液晶が垂直配向から変化する際、電界との相互
作用、即ち、電界に抗する作用を発生する時に、良好な
配向変化を促す。また、高精細ＬＣＤにあって、ＴＦＴ
あるいはカラーフィルター層（６１）の凹凸が相対的に
大きくなることを考慮して、これらの段差を緩和するこ
とで、液晶層（８０）との接触界面の平坦性を高め、配
向の均一性をより高め、表示品位を向上している。
絶縁膜（１８）及び対向基板側の平坦化保護膜（２２）
は、各々画素電極（１９）及び共通電極（２３）の下地
として平坦性を高める働きをしており、上述の配向制御
を更に良好なものとしている。特に、負の誘電率異方性
を有する液晶が垂直配向から変化する際、電界との相互
作用、即ち、電界に抗する作用を発生する時に、良好な
配向変化を促す。また、高精細ＬＣＤにあって、ＴＦＴ
あるいはカラーフィルター層（６１）の凹凸が相対的に
大きくなることを考慮して、これらの段差を緩和するこ
とで、液晶層（８０）との接触界面の平坦性を高め、配
向の均一性をより高め、表示品位を向上している。
【００３４】また、平坦化絶縁膜（１８）は膜厚が１μ
ｍ程度と厚く形成されており、液晶は、その下のＴＦＴ
およびその電極ライン（１，２，１６，１７）の電界の
影響を受けにくく、前述の如く、画素電極（１９）の端
部における斜め方向電界（４２）、および、配向制御窓
（２４）における無電界との合同作用による画素分割が
極めて良好に行われる。
ｍ程度と厚く形成されており、液晶は、その下のＴＦＴ
およびその電極ライン（１，２，１６，１７）の電界の
影響を受けにくく、前述の如く、画素電極（１９）の端
部における斜め方向電界（４２）、および、配向制御窓
（２４）における無電界との合同作用による画素分割が
極めて良好に行われる。
【００３５】ここで、配向制御窓（２４）の幅を十分に
大きくすることで、図８に示すように配向制御窓（２
４）の端部においても斜め方向電界（４２）が生じる。
この場合、図７に示すような配向制御窓（２４）の形状
においては、画素電極（１９）の端部における液晶分子
（４１）の傾斜方向と、配向制御窓（２４）の端部にお
ける液晶分子（４１）の傾斜方向とは、任意の領域につ
いて同一、あるいは、少なくとも４５°以内に収められ
ており、画素電極（１９）の端部における配向制御作用
と配向制御窓（２４）の端部における配向制御作用とは
概ね同じとなり、制御性が向上される。即ち、配向制御
窓（２４）にて仕切られた表示画素の各小領域では、画
素電極（１９）端部および配向制御窓（２４）端部から
同様の配向制御を受け、高い均一性をもって配向が揃え
られる。
大きくすることで、図８に示すように配向制御窓（２
４）の端部においても斜め方向電界（４２）が生じる。
この場合、図７に示すような配向制御窓（２４）の形状
においては、画素電極（１９）の端部における液晶分子
（４１）の傾斜方向と、配向制御窓（２４）の端部にお
ける液晶分子（４１）の傾斜方向とは、任意の領域につ
いて同一、あるいは、少なくとも４５°以内に収められ
ており、画素電極（１９）の端部における配向制御作用
と配向制御窓（２４）の端部における配向制御作用とは
概ね同じとなり、制御性が向上される。即ち、配向制御
窓（２４）にて仕切られた表示画素の各小領域では、画
素電極（１９）端部および配向制御窓（２４）端部から
同様の配向制御を受け、高い均一性をもって配向が揃え
られる。
【００３６】一方、対向基板（２０）側には、従来の図
１０および図１１に示すようなブラックマトリクス（６
１ＢＭ）は設けられていない。これは、本発明におい
て、液晶分子（４１）が、初期状態において法線方向あ
るいは法線方向から１°以内にあるので、画素電極（１
９）間において、プレチルト角による光抜けが抑えら
れ、液晶と偏光板により完全に遮光されるためである。
このため、対向基板（２０）側に、貼り合わせずれを考
慮した大きめの遮光膜を形成する必要が無くなるので、
遮光膜により有効表示領域が縮小して開口率が低下する
ことが防がれる。
１０および図１１に示すようなブラックマトリクス（６
１ＢＭ）は設けられていない。これは、本発明におい
て、液晶分子（４１）が、初期状態において法線方向あ
るいは法線方向から１°以内にあるので、画素電極（１
９）間において、プレチルト角による光抜けが抑えら
れ、液晶と偏光板により完全に遮光されるためである。
このため、対向基板（２０）側に、貼り合わせずれを考
慮した大きめの遮光膜を形成する必要が無くなるので、
遮光膜により有効表示領域が縮小して開口率が低下する
ことが防がれる。
【００３７】また、ＴＦＴ基板製造の図４（ｉ）の工
程、即ち、垂直配向膜（３１）の形成において、ラビン
グ処理を行っていない。このため、ドライバー内蔵型に
おいては、ドライバー部（５，６）にはＴＦＴが密集し
ており、画素部に比べて格段に多く、この中の一つのＴ
ＦＴでも静電破壊されると表示不良になるが、ラビング
処理を削減したことで、このような問題が防がれ、歩留
まりが向上する。
程、即ち、垂直配向膜（３１）の形成において、ラビン
グ処理を行っていない。このため、ドライバー内蔵型に
おいては、ドライバー部（５，６）にはＴＦＴが密集し
ており、画素部に比べて格段に多く、この中の一つのＴ
ＦＴでも静電破壊されると表示不良になるが、ラビング
処理を削減したことで、このような問題が防がれ、歩留
まりが向上する。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
で、電界制御による良好な画素分割が行われ、視角依存
性が低減し、表示品位が向上した。また、ラビング処理
工程が削除されたので、製造コストが削減されるととも
に、静電気の発生が防がれ、歩留まりが向上した。更
に、遮光膜が不要とされたので、開口率が上昇した。ラ
ビング工程が無くされたことで、製造コストを削減する
ことができた。
で、電界制御による良好な画素分割が行われ、視角依存
性が低減し、表示品位が向上した。また、ラビング処理
工程が削除されたので、製造コストが削減されるととも
に、静電気の発生が防がれ、歩留まりが向上した。更
に、遮光膜が不要とされたので、開口率が上昇した。ラ
ビング工程が無くされたことで、製造コストを削減する
ことができた。
【図１】本発明の実施の形態にかかる製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図７】本発明の実施の形態かかる液晶表示装置の平面
図である。
図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】液晶表示装置の構成図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の平面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の製造方法を示す工程断
面図である。
面図である。
【図１３】従来の液晶表示装置の製造方法を示す工程断
面図である。
面図である。
【図１４】従来の液晶表示装置の製造方法を示す工程断
面図である。
面図である。
１ ゲートライン ２ ドレインライン １０ 基板 １１ ゲート電極 １３ ｐ−Ｓｉ １６ ドレイン電極 １７ ソース電極 １８ 平坦化絶縁膜 １９ 画素電極 ２０ 基板 ２１ カラーフィルター ２２ 保護膜 ２３ 共通電極 ２４ 配向制御電極 ３１，３２ 垂直配向膜 ４０ 液晶層 ４１ 液晶分子 ４２ 電界
Claims (6)
- 【請求項１】 対向配置された第１の基板と第２の基板
の間に液晶が封入され、前記第１の基板または／および
前記第２の基板の外側面には、偏光板が設けられてな
り、前記偏光板を抜けた偏光を前記液晶にて変調するこ
とにより表示を行う液晶表示装置の製造方法において、 前記第１の基板となる支持基板の対向面上に複数の薄膜
トランジスタ及びその電極配線を形成する工程と、 前記薄膜トランジスタ及びその電極配線を覆って表面が
平坦化された絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜に開口部を形成して、対応する薄膜トランジ
スタの一部を露出する工程と、 前記絶縁膜上に、前記開口部を介して前記薄膜トランジ
スタに電気的に接続する液晶駆動用の画素電極を形成す
る工程と、 前記画素電極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直
配向膜となる材料膜を成膜する工程と、 加熱により前記材料膜を乾燥することにより、液晶の初
期配向を基板の法線方向、あるいは、法線方向から１°
の範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成する工程と、 前記第２の基板となる支持基板の対向面上に、液晶駆動
用の共通電極、及び、前記共通電極中の前記画素電極に
対向する領域内に所定の形状を有する電極不在部である
配向制御窓を形成する工程と、 前記共通電極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直
配向膜となる材料膜を成膜する工程と、 加熱により前記材料膜を乾燥することにより、液晶の初
期配向を基板の法線方向、あるいは、法線方向から１°
の範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成する工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板とを所定の間隙をもっ
て貼り合わせる工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板の間隙に誘電率異方性
が負の液晶を注入し、これを封止する工程と、 前記第１の基板または／および前記第２の基板の外側面
に偏光板を貼り付ける工程と、からなることを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２】 対向配置された第１の基板と第２の基板
の間に液晶が封入され、前記第１の基板または／および
前記第２の基板の外側面には、偏光板が設けられてな
り、前記偏光板を抜けた偏光を前記液晶にて変調するこ
とにより表示を行う液晶表示装置の製造方法において、 前記第１の基板となる支持基板の対向面上に薄膜トラン
ジスタのゲート電極及びその配線を形成する工程と、 前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記ゲート絶縁膜上に非晶質半導体層を成膜する工程
と、 前記非晶質半導体層にレーザーアニールを施して多結晶
化することにより、多結晶半導体層を形成する工程と、 前記多結晶半導体層の所定領域に不純物を所定の濃度に
注入する工程と、 前記多結晶半導体層を薄膜トランジスタに必要な領域に
パターニングする工程と、 前記多結晶半導体層上に第１の層間絶縁膜を形成し、前
記不純物が注入された領域上の部分を除去して開口部を
形成する工程と、 前記第１の層間絶縁膜上に、前記開口部を介して前記多
結晶半導体層の前記不純物が注入された領域に各々接続
する薄膜トランジスタのドレイン電極または／及びソー
ス電極とその配線を形成する工程と、 前記薄膜トランジスタを覆う表面が平坦化された第２の
層間絶縁膜を形成し、前記薄膜トランジスタの所定の部
分の上を除去して開口部を形成する工程と、 前記第２の層間絶縁膜上に、前記開口部を介して前記薄
膜トランジスタに接続する液晶駆動用の画素電極を形成
する工程と、 前記画素電極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直
配向膜となる材料膜を成膜する工程と、 加熱により前記材料膜を乾燥することにより、液晶の初
期配向を基板の法線方向、あるいは、法線方向から１°
の範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成する工程と、 前記第２の基板となる支持基板の対向面上に、液晶駆動
用の共通電極、及び、前記共通電極中の前記画素電極に
対向する領域内に所定の形状を有する電極不在部である
配向制御窓を形成する工程と、 前記共通電極を覆って、液晶の初期配向を制御する垂直
配向膜となる材料膜を成膜する工程と、 加熱により前記材料膜を乾燥することにより、液晶の初
期配向を基板の法線方向、あるいは、法線方向から１°
の範囲内に制御すべく垂直配向膜を形成する工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板とを所定の間隙をもっ
て貼り合わせる工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板の間隙に液晶を注入
し、これを封止する工程と、 前記第１の基板または／および前記第２の基板の外側面
に偏光板を貼り付ける工程と、からなることを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記第２の基板となる支持基板の対向面
上に変調光を着色するためのカラーフィルター層を形成
する工程を有し、前記共通電極及び前記配向制御窓は、
前記カラーフィルター層上に形成されていることを特徴
とする請求項１または請求項２記載の液晶表示装置の製
造方法。 - 【請求項４】 前記カラーフィルター層上に、前記カラ
ーフィルターの保護膜を形成する工程を有し、前記共通
電極及び前記配向制御窓は、前記保護膜上に形成されて
いることを特徴とする請求項３のいずれかに記載の液晶
表示装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記垂直配向膜にはラビング処理が施さ
れていないことを特徴とする請求項１から請求項４のい
ずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記絶縁膜は、厚みが１μｍ以上である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記
載の液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31717097A JP4049422B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 液晶表示装置の製造方法 |
| KR10-1998-0049341A KR100444920B1 (ko) | 1997-11-18 | 1998-11-17 | 액정표시장치의제조방법 |
| US09/193,748 US6246458B1 (en) | 1997-11-18 | 1998-11-17 | Method for manufacturing liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31717097A JP4049422B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11149093A true JPH11149093A (ja) | 1999-06-02 |
| JP4049422B2 JP4049422B2 (ja) | 2008-02-20 |
Family
ID=18085247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31717097A Expired - Lifetime JP4049422B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6246458B1 (ja) |
| JP (1) | JP4049422B2 (ja) |
| KR (1) | KR100444920B1 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001053283A (ja) * | 1999-08-12 | 2001-02-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及びその作製方法 |
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