JPH0359543A - カラー液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野］ この発明はカラー液晶表示装置の製造方法、特に薄膜トランジスタ等を使用したアクティブ・マトリクス方式のカラー液晶表示装置の製造方法に関する。 【従来の技術】

アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置は。 マトリクス状に配列された複数の画素電極の各々に対応
して非線形素子（スイッチング素子）を設けたものであ
る。各画素における液晶は理論的には常時駆動（デユー
ティ比１．０）されているので、時分割駆動方式を採用
している。いわゆる単純マトリクス方式と比べてアクテ
ィブ方式はコントラストが良く特にカラーでは欠かせな
い技術となりつつある。スイッチング素子として代表的
なものとしては薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）がある。 従来のカラー液晶表示装置の製造方法においては、シア
ン染料とイエロー染料とを混合した混合染料を用いて、
緑色カラーフィルタを染色している。 なお、薄膜トランジスタを使用したアクティブ・マトリ
クス方式の液晶表示装置は、たとえば「冗長構成を採用
した１２．５型アクテイブ・マトリクス方式カラー液晶
デイスプレィ」、日経エレクトロニクス、頁１９３〜２
１０．１９８６年１２月１５日、日経マグロウヒル社発
行、で知られている。

【発明が解決しようとする課題１ しかし、このようなカラー液晶表示装置の製造方法にお
いては、わずかな染色条件の相違により、染色基材に対
する混合染料の流動状態などが大きく相違するから、緑
色カラーフィルタを一定の色調に染色するのは困難であ
った。 この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、容易に緑色カラーフィルタを一定の色調に染色するこ
とができるカラー液晶表示装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【課題を解決するための手段】 この目的を達成するため、この発明においては、緑色カ
ラーフィルタを有するカラー液晶表示装置を製造する方
法において、染色基材をシアン染料で染色したのち、上
記染色基材をイエロー染料で染色することにより、上記
緑色カラーフィルタを染色する。

【作用】

このカラー液晶表示装置の製造方法においては、シアン
染料、イエロー染料の各染色条件を固定にすることで、
染色基材へのシアン染料、イエロー染料の各染着量を一
定にすることができる。

【実施例】

以下、この発明を適用すべきアクティブ・マトリクス方
式のカラー液晶表示装置を説明する。 なお、液晶表示装置を説明するための全図において、同
一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの
説明は省略する。 第２Ａ図はこの発明が適用されるアクティブ・マトリク
ス方式カラー液晶表示装置の一画素とその周辺を示す平
面図、第２Ｂ図は第２Ａ図の■Ｂ−ｎＢ切断線における
断面と表示パネルのシール部付近の断面を示す図、第２
Ｃ図は第２Ａ図のｎｃ−ｎｃ切断線における断面図であ
る。また、第３図（要部平面図）には第２Ａ図に示す画
素を複数配置したときの平面図を示す。 （画素配置） 第２Ａ図に示すように、各画素は隣接する２本の走査信
号線（ゲート信号線または水平信号線）ＧＬと、隣接す
る２本の映像信号線（ドレイン信号線または垂直信号線
）ＤＬとの交差領域内（４本の信号線で囲まれた領域内
）に配置されている。 各画素は薄膜トランジスタＴＰＴ、透明画素電極ＩＴＯ
Ｉおよび保持容量素子Ｃａｄｄを含む、走査信号線ＧＬ
は列方向に延在し、行方向に複数本配置されている。映
像信号線ＤＬは行方向に延在し。 列方向に複数本配置されている。 （表示部断面全体構造） 第２Ｂ図に示すように、液晶ＬＣを基準に下部透明ガラ
ス基板５ＵＢＩ側には薄膜トランジスタＴＰＴおよび透
明画素電極ＩＴＯＩが形成され、上部透明ガラス基板５
ＵＢ２側にはカラーフィルタＦＩＬ、遮光用ブラックマ
トリクスパターンを形成する遮光膜ＢＭが形成されてい
る。下部透明ガラス基板５ＵＢＩはたとえば１　、１　
［ｍｍｌ程度の厚さで構成されている。 第２Ｂ図の中央部は一画素部分の断面を示しているが、
左側は透明ガラス基板５ＵＢＩ、５ＵＢ２の左側縁部分
で外部引出配線の存在する部分の断面を示しており、右
側は透明ガラス基板５ＵＢ１．５ＵＢ２の右側縁部分で
外部引出配線の存在しない部分の断面を示している。 第２Ｂ図の左側、右側のそれぞれに示すシール材ＳＬは
液晶ＬＣを封止するように構成されており、液晶封入口
（図示していない）を除く透明ガラス基板５ＵＢＩ、５
ＵＢ２の総周囲全体に沿って形成されている。シール材
ＳＬはたとえばエポキシ樹脂で形成されている。 上部透明ガラス基板５ＵＢＺ側の共通透明画素電極ＩＴ
Ｏ２は、少なくとも一個所において、銀ペースト材ＳＩ
Ｌによって下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側に形成された
外部引出配線に接続されている。この外部引出配線はゲ
ート電極ＧＴ、ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２
のそれぞれと同一製造工程で形成される。 配向膜０ＲＩＩ、０ＲＩ２、透明画素電極ＩＴ０１、共
通透明画素電極ＩＴＯ２、保護膜ｐｓｖ１、ＰＳＶ２、
絶縁膜ＧＩのそれぞれの層は、シール材ＳＬの内側に形
成される６偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２はそれぞれ下部透
明ガラス基板５ＵＢＩ、上部透明ガラス基板５ＵＢ２の
外側の表面に形成されている。 液晶ＬＣは液晶分子の向きを設定する下部配向膜０ＲＩ
Ｉと上部配向膜０ＲＩ２との間に封入され、シール部Ｓ
Ｌよってシールされている。 下部配向膜０ＲＩＩは下部透明ガラス基板５ＵＢｌ側の
保護膜ＰＳＶＩの上部に形成される。 上部透明ガラス基板５ＵＢ２の内側（液晶ＬＣ側）の表
面には、遮光膜ＢＭ、カラーフィルタＦＩＬ、保護膜Ｐ
ＳＶ２、共通透明画素電極ＩＴＯ２（ＣＯＭ）および上
部配向膜○ＲＩ２が順次積層して設けられている。 この液晶表示装置は下部透明ガラス基板５ＵＢｌ側、上
部透明ガラス基板５ＵＢＺ側のそれぞれの層を別々に形
成し、その後上下透明ガラス基板５ＵＢＩ、５ＵＢ２を
重ね合わせ、両者間に液晶ＬＣを封入することによって
組み立てられる。 （薄膜トランジスタＴＰＴ＞ 薄膜トランジスタＴＰＴは、ゲート電極ＧＴに正のバイ
アスを印加すると、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗
が小さくなり、バイアスを零にすると、チャネル抵抗は
大きくなるように動作する。 各画素の薄膜トランジスタＴＰＴは、画素内において３
つ（複数）に分割され、薄膜トランジスタ（分割薄膜ト
ランジスタ）ＴＦＴＩ、ＴＦＴ２お°よびＴＦＴ３で構
成されている。薄膜トランジスタＴＦＴＩ−ＴＦＴ３の
それぞれは実質的に同一サイズ（チャンネル長と幅が同
じ）で構成されている。この分割された薄膜トランジス
タＴＰＴ　１〜ＴＦＴ３のそれぞれは、主にゲート電極
ＧＴ、ゲート絶縁膜ＧＩ、ｉ型（真性、１ｎｔｒｉｎｓ
ｉｃ−導電型決定不純物がドープされていない）非晶質
シリコン（Ｓｉ）からなるｉ型半導体層ＡＳ、一対のソ
ース電極ＳＤ１およびドレイン電極ＳＤ２で構成されて
いる。なお、ソース・ドレインは本来その間のバイアス
極性によって決まり、この液晶表示装置の回路ではその
極性は動作中反転するので、ソース・ドレインは動作中
入れ替わると理解されたい、しかし、以下の説明でも、
便宜上一方をソース、他方をドレインと固定して表現す
る。 （ゲート電極ＧＴ） ゲート電極ＧＴは第４図（第２Ａ図の第１導電膜ｇ１．
第２導電膜ｇ２およびｉ型半導体層ＡＳのみを描いた平
面図）に詳細に示すように、走査信号線ＧＬから垂直方
向（第２Ａ図および第４図において上方向）に突出する
形状で構成されている（丁字形状に分岐されている）、
ゲート電極ＧＴは薄膜トランジスタＴＦＴＩ−ＴＦＴ３
のそれぞれの形成領域まで突出するように構成されてい
る。薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれの
ゲート電極ＧＴは、一体に（共通ゲート電極として）構
成されており、走査信号線ＧＬに連続して形成されてい
る。ゲート電極ＧＴは、薄膜トランジスタＴＰＴの形成
領域において大きい段差を作らないように、単層の第１
導電膜ｇ１で構成する。第１導電膜ｇ１はたとえばスパ
ッタで形成されたクロム（Ｃｒ）膜を用い、　１０００
［人］程度の膜厚で形成する。 このゲート電極ＧＴは第２Ａ図、第２Ｂ図および第４図
に示されているように、ｉ型半導体層ＡＳを完全に覆う
よう（下方からみて）それより太き目に形成される。し
たがって、下部透明ガラス基板５ＵＢＩの下方に蛍光灯
等のバックライトＢＬを取り付けた場合、この不透明な
りロムからなるゲート電極ＧＴが影となって、ｉ型半導
体層ＡＳにはバックライト光が当たらず、光照射による
導電現象すなわち薄膜１〜ランジスタＴＦＴのオフ特性
劣化は超きにくくなる。なお、ゲート電ｉＧＴの本来の
大きさは、ソース電極ＳＤＩとドレイン電極ＳＤ２との
間をまたがるに最低限必要な（ゲート電極ＧＴとソース
電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２との位置合わせ余裕分
も含めて）＠を持ち、チャンネル＠Ｗを決めるその奥行
き長さはソース電極ＳＤｉとドレイン電極ＳＤ２との間
の距ＩＩ（チャンネル長〉Ｌとの比、すなわち相互コン
ダクタンスｇｍを決定するファクタＷ／Ｌをいくつにす
るかによって決められる。 この液晶表示装置におけるゲート電極ＧＴの大きさはも
ちろん、上述した本来の大きさよりも大きくされる。 なお、ゲート電極ＧＴのゲートおよび遮光の機能面から
だけで考えれば、ゲート電極ＧＴおよび走査信号線ＧＬ
は単一の層で一体に形成してもよく、この場合不透明導
電材料としてシリコンを含有させたアルミニウム（Ａｌ
）、純アルミニウム、パラジウム（Ｐｄ）を含有させた
アルミニウム等を選ぶことができる。 （走査信号線ＧＬ＞ 走査信号線ＧＬは第１導電膜ｇｌおよびその上部に設け
られた第２導電膜ｇ２からなる複合膜で構成されている
。この走査信号線ＯＬの第１導電膜ｇｌはゲート電極Ｇ
Ｔの第１導電膜ｇ１と同一製造工程で形成され、かつ一
体に構成されている。 第２導電膜ｇ２はたとえばスパッタで形成されたアルミ
ニウム膜を用い、１０００〜５５００［人］程度の膜厚
で形成する。第２導電膜ｇ２は走査信号線ＧＬの抵抗値
を低減し、信号伝達速度の高速化（画素の情報の書込特
性向上）を図ることができるように構成され、ている。 また、走査信号１１ＧＬは第１導電膜ｇ１の幅寸法に比
べて第２導電膜ｇ２の幅寸法を小さく構成している。す
なわち、走査信号ｗＡＧＬはその側壁の段差形状がゆる
やかになっている。 （絶縁膜ＧＩ＞ 絶縁膜ＧＩは薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそ
れぞれのゲートＭ縁膜として使用される。 絶縁膜ＧＩはゲート電極ＧＴおよび走査信号、ＩＧＬの
上層に形成されている。絶縁膜ＧＩはたとえばプラズマ
ＣＶＤで形成された窒化シリコン膜を用い、３０００１
”入］程度の膜厚で形成する。 （ｉ型半導体層ＡＳ） ｉ型半導体層ＡＳは、第４図に示すように、複数に分割
された薄膜トランジスタＴＦＴＩ−ＴＦＴ３のそれぞれ
のチャネル形成領域として使用される。ｉ型半導体層Ａ
Ｓは非晶質シリコン膜または多結晶シリコン膜で形成し
、約１８００［人］程度の膜厚で形成する。 このｉ型半導体層ＡＳは、供給ガスの威令を変えて５ｉ
２Ｎ、からなるゲート縫縁膜として使用される絶縁膜Ｇ
Ｉの形成に連続して、同じプラズマＣＶＤ装置で、しか
もそのプラズマＣＶＤ装置から外部に露出することなく
形成される。また、オーミックコンタクト用のＰをドー
プしたＮ＋型半導体層ｄｏ（第２Ｂ図）も同様に連続し
て約４００［Ａｌの厚さに形成される。しかる後、下部
透明ガラス基板５ＵＢＩはＣＶＤ装置から外に取り出さ
れ、写真処理技術によりＮ＋型半導体ＪｌｄＯおよびｉ
型半導体層ＡＳは第２Ａ図、第２Ｂ図および第４図に示
すように独立した島状にパターニングされる。 ｉ型半導体層ＡＳは、第２Ａ図および第４図に詳細に示
すように、走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとの交差部
（クロスオーバ部）の両者間にも設けられている。この
交差部のｉ型半導体層ＡＳは交差部における走査信号線
ＯＬと映像信号線ＤＬとの短絡を低減するように構成さ
れている。 （ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極５Ｄ２））複数に分
割された薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞ
れのソース電極ＳＤ１とドレイン電極ＳＤ２とは、第２
Ａ図、第２Ｂ図および第５図（第２Ａ図の第１〜第３導
電膜ｄｉ〜ｄ３のみを描いた平面図）で詳細に示すよう
に、ｉ型半導体層ＡＳ上にそれぞれ離隔して設けられて
いる。 ソース電極ＳＤ１．　　ドレイン電極ＳＤ２のそれぞれ
は、Ｎ＋型半導体層ｄｏに接触する下層側から、第１導
電膜ｄ１、第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３を順次重ね
合わせて構成されている。ソース電極ＳＤＩの第１導電
膜ｄ１、第２導電膜ｄ２および第３導電膜ｄ３は、ドレ
イン電極ＳＤ２の第Ｉ導電膜ｄ１、第２導電膜ｄ２およ
び第３導電膜ｄ３と同一製造工程で形成される。 第１導電膜ｄ１はスパッタで形成したクロム膜を用い、
５００〜１０００［Ａ　］の膜厚（この液晶表示装置で
は、６００［入］程度の膜厚）で形成する。クロム膜は
膜厚を厚く形成するとストレスが大きくなるので、　２
０００［人］程度の膜厚を越えない範囲で形成する。ク
ロム膜はＮ＋型半導体層ｄｏとの接触が良好である。ク
ロム膜は後述する第２導電膜ｄ２のアルミニウムがＮ＋
型半導体／ｌｄｏに拡散することを防止するいわゆるバ
リア層を構成する。 第Ｉ導電膜ｄ１としては、クロム膜の他に高融点金属（
Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）膜、高融点金属シリサイド（Ｍ
ＯＳｉ２、ＴｉＳｉ２、ＴａＳｉ、、ＷＳｉ２）膜で形
成してもよい。 第１導電膜ｄ１を写真処理でパターニングした後、同じ
写真処理用マスクを用いて、あるいは第１導電膜ｄ１を
マスクとして、Ｎ＋型半導体層ｄＯが除去される。つま
り、ｉ型半導体ＪｌｉＡＳ上に残っていたＮ＋型半導体
層ｄｏは第１導電膜ｄ１以外の部分がセルファラインで
除去される。このとき、Ｎ＋型半導体層ｄＯはその厚さ
分は全て除去されるようエッチされるので、ｉ型半導体
層ＡＳも若干その表面部分でエッチされるが、その程度
はエッチ時間で制御すればよい。 しかる後、第２導電膜ｄ２がアルミニウムのスパッタリ
ングで３０００〜５５００［入］の膜厚（この液晶表示
装置では、３５００［人］程度の膜厚）に形成される。 アルミニウム膜はクロム膜に比べてストレスが小さく、
厚い膜厚に形成することが可能で、ソース電極ＳＤＩ、
ドレイン電極ＳＤ２および映像信号ｇＤＬの抵抗値を低
減するように構成されている。第２導電膜ｄ２としては
アルミニウム膜の他にシリコンや銅（Ｃｕ）を添加物と
して含有させたアルミニウム膜で形成してもよい。 第２導電膜ｄ２の写真処理技術によるパターニング後、
第３導電膜ｄ３が形成される。この第３導電膜ｄ３はス
パッタリングで形成された透明導電膜（Ｉｎｄｕｉｍ−
Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ　　Ｉ　Ｔ　Ｏ：ネサ膜）からなり
、１０００〜２０００［Ａ　］の膜厚（この液晶表示装
置では、１２００［入コ程度の膜厚）で形成される。こ
の第３導電膜ｄ３はソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極Ｓ
Ｄ２および映像信号線ＤＬを構成するとともに、透明画
素電極ＩＴＯＩを構成するようになっている。 ソース電極ＳＤＩの第１導電膜ｄ１．　ドレイン電極Ｓ
Ｄ２の第１導電膜ｄ１のそれぞれは、上層の第２導電膜
ｄ２および第３導電膜ｄ３に比べて内側に（チャンネル
領域内に）大きく入り込んでいる。つまり、これらの部
分における第１導電膜ｄ１は第２導電膜ｄ２、第３導１
！膜ｄ３とは無関係に薄膜トランジスタＴＰＴのゲート
長りを規定できるように構成されている。 ソース電極ＳＤＩは透明画素電極ＩＴ○１に接続されて
いる。ソース電極ＳＤＩは、ｉ型半導体層ＡＳの段差形
状（第１導電膜ｇ１の膜厚、Ｎ＋型半導体ＭｄＯの膜厚
およびｉ型半導体層ＡＳの膜厚を加算した膜厚に相当す
る段差）に沿って構成されている。具体的には、ソース
電極ＳＤＩは、ｉ型半導体層ＡＳの段差形状に沿って形
成された第１導電膜ｄ１と、この第１導電膜ｄ１の上部
にそれに比べて透明画素電極ＩＴＯＩと接続される側を
小さいサイズで形成した第２導電膜ｄ２と。 この第２導電膜ｄ２から露出する第Ｉ導電膜ｄ１に接続
された第３導電膜ｄ３とで構成されている。 ソース電極ＳＤＩの第２導電膜ｄ２は第１導電膜ｄ１の
クロム膜がストレスの増大から厚く形成できず、ｉ型半
導体層ＡＳの段差形状を乗り越えられないので、このｉ
型半導体層ＡＳを乗り越えるために構成されている。つ
まり、第２導電膜ｄ２は厚く形成することでステップカ
バレッジを向上している。第２導電膜ｄ２は厚く形成で
きるので、ソース電極ＳＤＩの抵抗値（ドレイン電極Ｓ
Ｄ２や映像信号線ＤＬについても同様）の低減に太きく
寄与している。第３導電膜ｄ３は第２導電膜ｄ２のｉ型
半導体層ＡＳに起因する段差形状を乗り越えることがで
きないので、第２導電膜ｄ２のサイズを小さくすること
で、露出する第Ｉ導電膜ｄ１に接続するように構成され
ている。第１導電膜ｄ１と第３導電膜ｄ３とは接着性が
良好であるばかりか、両者間の接続部の段差形状が小さ
いので、ソース電極ＳＤＩと透明画素電極ＩＴ○１とを
確実に接続することができる。 （透明画素電極Ｉ　Ｔｏ　１） 透明画素電極ＩＴＯＩは各画素毎に設けられており、液
晶表示部の画素電極の一方を構成する。 透明画素電極ＩＴＯＩは画素の複数に分割された薄膜ト
ランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のそれぞれに対応して３
つの分割透明画素電極Ｅｌ、Ｅ２、Ｅ３に分割されてい
る。分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３は各々薄膜トランジス
タＴＰＴのソース電極ＳＤＩに接続されている。 分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３のそれぞれは実質的に同一
面積となるようにパターニングされている。 このように、１画素の薄膜トランジスタＴＰＴを複数の
薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３に分割し、この複
数に分割された薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３の
それぞれに分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３のそれぞれを接
続することにより、分割された一部分（たとえば、薄膜
トランジスタＴＦＴＩ）が点欠陥になっても、画素全体
でみれば点欠陥でなくなる（薄膜トランジスタＴＦＴ２
および薄膜トランジスタＴＦＴ３が欠陥でない）ので、
点欠陥の確率に低減することができ、また欠陥を見にく
くすることができる。 また５分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３のそれぞれを実質的
に同一面積で構成することにより、分割透明画素電極Ｅ
１〜Ｅ３のそれぞれと共通透明画素電極ＩＴＯ２とで構
成されるそれぞれの液晶容量Ｃｐｉｘを均一にすること
ができる。 （保護膜ＰＳＶＩ＞ 薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＩＴＯＩ上
には保護膜ＰＳＶＩが設けられている。 保護膜ＰＳＶＩは主に薄膜トランジスタＴＰＴを湿気等
から保護するために形成されており、透明性が高くしか
も耐湿性の良いものを使用する。保護膜ＰＳＶＩはたと
えばプラズマＣＶＤ装置で形成した酸化シリコン膜や窒
化シリコン膜で形成されており、ａｏｏｏｃλ］程度の
膜厚で形成する。 （遮光膜ＢＭ＞ 上部透明ガラス基板Ｓ　Ｕ　Ｂ　２側には、外部光（第
２Ｂ図では上方からの光）がチャネル形成領域として使
用されるｉ型半導体層ＡＳに入射されないように、遮＠
＠ＢＭが設けられ、遮蔽膜ＢＭは第６図のハツチングに
示すようなパターンとされている。なお、第６図は第２
Ａ図におけるＩＴＯ膜からなる第３導電膜ｄ３、カラー
フィルタＦＩＬおよび遮光膜ＢＭのみを描いた平面図で
ある。 遮光膜ＢＭは光に対する遮蔽性が高いたとえばアルミニ
ウム膜やクロム膜等で形成されており、この液晶表示装
置ではクロム膜がスパッタリングで１３００［入］程度
の膜厚に形成される。 したがって、薄膜トランジスタＴＰＴＩ〜ＴＦＴ３のｉ
型半導体層ＡＳは上下にある遮光膜ＢＭおよび太き目の
ゲート電極ＧＴによってサンドインチにされ、その部分
は外部の自然光やバックライト光が当たらなくなる。遮
光膜ＢＭは第６図のハツチング部分で示すように、画素
の周囲に形成され、つまり遮光膜ＢＭは格子状に形成さ
れ（ブラックマトリクス）、この格子で１画素の有効表
示領域が仕切られている。したがって、各画素の輪郭が
遮光膜ＢＭによってはっきりとし、コントラストが向上
する。つまり、遮光膜ＢＭはｉ型半導体層Ａｓに対する
遮光とブラックマトリクスとの２つの機能をもつ。 なお、バックライトを上部透明ガラス基板５ＵＢ２側に
取り付け、下部透明ガラス基板５ＵＢＩをｗｔ察側（外
部露出側）とすることもできる。 （共通透明画素電極Ｉ　Ｔｏ　２＞ 共通透明画素電極ＩＴＯ２は、下部透明ガラス基板５Ｕ
ＢＩ側に画素毎に設けられた透明画素電極ＩＴＯＬに対
向し、液晶ＬＣの光学的な状態は各画素電極ＩＴ○１と
共通透明画素電極ＩＴ○２との間の電位差（電界）に応
答して変化する。この共通透明画素電極ＩＴＯ２にはコ
モン電圧Ｖｃｏｍが印加されるように構成されている。 コモン電圧Ｖｃｏｍは映像信号ｓＤＬに印加されるロウ
レベルの開動電圧Ｖ　ｄ　ｍｆｎとハイレベルの岨動電
圧Ｖ　ｄ　ｒｒｒａｘとの中間電位で娶る。 （カラーフィルタＦ　Ｉ　Ｌ＞ カラーフィルタＦＩＬはアクリル樹脂等の樹脂材料で形
成される染色基材に染料を着色して構成されている。カ
ラーフィルタＦＩＬは画素に対向する位置に各画素毎に
ドツト状に形成され（第７図）、染め分けられている（
第７図は第３図の第３導電膜／１ｌｄ３とカラーフィル
タＦＩＬのみを描いたもので、Ｒ，Ｇ、Ｂの各カラーフ
ィルターＦＩＬはそれぞれ、４５’　　　１３５°、ク
ロスのハツチを施しである）。カラーフィルタＦＩＬは
第６図に示すように透明画素電極ＩＴＯＩ　（Ｅｌ−Ｅ
３）の全てを覆うように太き目に形成され、遮光膜ＢＭ
はカラーフィルタＦＩＬおよび透明画素電横丁ＴＯＩの
エツジ部分と重なるよう透明画素電極ＩＴＯＩの周縁部
より内側に形成されている。 カラーフィルタＦＩＬは次のように形成することができ
る。まず、上部透明ガラス基板５ＵＢ２の表面に染色基
材を形成し、フォトリソグラフィ技術で赤色フィルタ形
成領域以外の染色基材を除去する。この後、染色基材を
赤色染料で染め、固着処理を施し、赤色フィルタＲを形
成する。つぎに、同様な工程を施すことによって、緑色
フィルタＧ、青色フィルタＢを順次形成する。 （保護膜ＰＳＶ２＞ 保護膜ＰＳＶ２はカラーフィルタＦＩＬを異なる色に染
め分けた染料が液晶ＬＣに漏れることを防止するために
設けられている。保護膜ＰＳＶ２はたとえばアクリル樹
脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成されている。 （画素配列） 液晶表示部の各画素は、第３図および第７図に示すよう
に、走査信号線ＯＬが延在する方向と同一列方向に複数
配置され、画素列Ｘｉ、Ｘ２゜Ｘ３．Ｘ４．・・・のそ
れぞれを構成している。各画素列Ｘｉ、Ｘ２．Ｘ３．Ｘ
４．・・・のそれぞれの画素は、薄膜トランジスタＴＦ
ＴＩ〜ＴＦＴ３および分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３の配
置位置を同一に構成している。つまり、奇数画素列Ｘｉ
、Ｘ３゜・・・のそれぞれの画素は、薄膜トランジスタ
ＴＰＴ１〜ＴＦＴ３の配置位置を左側、分割透明画素電
極Ｅ１〜Ｅ３の配置位置を右側に構成している。 奇数画素列Ｘｉ、Ｘ３．・・・のそれぞれの行方向の隣
りの偶数画素列Ｘ２．Ｘ４．・・・のそれぞれの画素は
、奇数画素列Ｘｉ、Ｘ３．・・・のそれぞれの画素を映
像信号線ＤＬの延在方向を基準にして線対称でひっくり
返した画素で構成されている。すなわち、画素列Ｘ２．
Ｘ４．・・・のそれぞれの画素は、薄膜トランジスタＴ
ＰＴＩ〜ＴＦＴ３の配置位置を右側、透明画素電極Ｅ１
〜Ｅ３の配置位置を左側に構成している。そして、画素
列Ｘ２．Ｘ４゜・・・のそれぞれの画素は、画素列Ｘｉ
、Ｘ３．・・・のそれぞれの画素に対し、列方向に半画
素間隔移動させて（ずらして）配置されている。つまり
、画素列Ｘの各画素間隔を１．０　（１，０ピツチ）と
すると、次段の画素列Ｘは、各画素間隔を１．０とし。 前段の画素列Ｘに対して列方向に０．５画素間隔（０，
５ピツチ）ずれている。各画素間を行方向に延在する映
像信号線ＤＬは、各画素列Ｘ間において、半画素間隔分
（０，５ピツチ分）列方向に延在するように構成されて
いる。 その結果、第７図に示すように、前段の画素列Ｘの所定
色フィルタが形成された画素（たとえば、画素列Ｘ３の
赤色フィルタＲが形成された画素）と次段の画素列Ｘの
同一色フィルタが形成された画素（たとえば、画素列Ｘ
４の赤色フィルタＲが形成された画素）とが１．５画素
間隔（１，５ピツチ）離隔され、またＲＧＢのカラーフ
ィルタＦＩＬは三角形配置となる。カラーフィルタＦＩ
ＬのＲＧＢの三角形配置構造は、各色の混色を良くする
ことができるので、カラー画像の解像度を向上すること
ができる。 また、映像信号線ＤＬは、各画素列Ｘ間において、半画
素間隔分しか列方向に延在しないので、隣接する映像信
号線ＤＬと交差しなくなる。したかって、映像信号線Ｄ
Ｌの引き回しをなくしその占有面積を低減することがで
き、また映像信号線ＤＬの迂回をなくし、多層配線構造
を廃止することができる。 （表示装置全体等価回路） この液晶表示装置の等価回路を第８図に示す。 ＸｉＧ、Ｘｉ＋ＩＧ、・・・は、緑色フィルタＧが形成
される画素に接続された映像信号線ＤＬである。 ＸｉＢ、Ｘｉ＋ＩＢ、・・・は、青色フィルタＢが形成
される画素に接続された映像信号線ＤＬである。 Ｘｉ＋ＩＲ，Ｘｉ＋２Ｒ，・・・は、赤色フィルタＲが
形成される画素に接続された映像信号線ＤＬである。こ
れらの映像信号線ＤＬは、映像信号岨動回路で選択され
る。Ｙｉは第３図および第７図に示す画素列Ｘ１を選択
する走査信号Ｂａｒ、である。 同様に、Ｙｉ＋１．Ｙｉ＋２．・・・のそれぞれは、画
素列Ｘ２．Ｘ３．・・・のそれぞれを選択する走査信号
Ａ１０Ｌである。これらの走査信号ｆｉＧＬは垂直走査
回路に接続されている。 （保持容量素子Ｃａｄｄの構造） 分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３のそれぞれは、薄膜トラン
ジスタＴＰＴと接続される端部と反対側の端部において
、隣りの走査信号線ＧＬと重なるよう、Ｌ字状に屈折し
て形成されている。この重ね合わせは、第２Ｃ図からも
明らかなように、分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３のそれぞ
れを一方の電極ＰＬ２とし、隣りの走査信号ｉＧＬを他
方の電極ＰＬＩとする保持容量素子（静電容量素子）Ｃ
ａｄｄを構成する。この保持容量素子Ｃａｄｄの誘電体
膜は、薄膜トランジスタＴＰＴのゲート絶縁膜として使
用される絶縁膜ＧＩと同一層で４ｉｔ威されている。 保持容量素子Ｃａｄｄは、第４図からも明らかなように
、ゲート１ｉＡＧ　Ｌの第１導電膜ｇ１の幅を広げた部
分に形成されている。なお、映像信号線ＤＬと交差する
部分の第１導電膜ｇ１は映像信号線ＤＬとの短絡の確率
を小さくするため細くされている。 保持容量素子Ｃａｄｄを構成するために重ね合わされる
分割透明画素電極Ｅ１〜Ｅ３のそれぞれと電極ＰＬＩと
の間の一部には、ソース電極ｓＤ１と同様に、段差形状
を乗り越える際に透明画素電極ＩＴＯＩが断線しないよ
うに、第１導電膜ｄ１および第２導電膜ｄ２で構成され
た島領域が設けられている。この島領域は、透明画素電
極ＩＴ○工の面積（開口率）を低下しないように、でき
る限り小さく構成する。 （保持容量素子Ｃａｄｄの等価回路とその動作）第２Ａ
図に示される画素の等価回路を第９図に示す。第９図に
おいて、Ｃｇｓは薄膜トランジスタＴＰＴのゲート電極
ＧＴとソース電極ＳＤ１との間に形成される寄生容量で
ある。寄生容ｆｔＣｇｓの誘電体膜は絶縁膜ＧＩである
。Ｃｐｉｘは透明画素電極ＩＴＯＩ　（ＰＩＸ）と共通
透明画素電極ＩＴ０２　（ＣＯＭ）との間に形成される
液晶容量である。液晶容量Ｃｐｉｘの誘電体膜は液晶Ｌ
Ｃ１保護膜ＰＳＶＩおよび配向膜０Ｒ１１，０ＲＩ２で
ある。ｖｌｃは中点電位である。 保持容量素子Ｃａｄｄは、薄膜トランジスタＴＰＴがス
イッチングするとき、中点電位（画素電極電位）Ｖｉｃ
に対するゲート電位変化ΔＶｇの影響を低減するように
働く。この様子を式で表すと、次式のようになる。 ΔＶ１ｃ＝　（Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃａｄｄ＋Ｃｐｉｘ
））　ＸΔＶｇここで、ΔＶｉａはΔＶｇによる中点電
位の変化分を表わす。この変化分ΔＶｌｃは液晶ＬＣに
加わる直流成分の原因となるが、保持容量Ｃａｄｄを大
きくすればする程、その値を小さくすることができる。 また、保持容量素子Ｃａｄｄは放電時間を長くする作用
もあり、薄膜トランジスタＴＰＴがオフした後の映像情
報を長く蓄積する。液晶ＬＣに印加される直流成分の低
減は、液晶ＬＣの寿命を向上し、液晶表示画面の切り替
え時に前の画像が残るいわゆる焼き付きを低減すること
ができる。 前述したように、ゲート電極ＧＴはｉ型半導体層ＡＳを
完全に覆うよう大きくされている分、ソース電極ＳＤＩ
、ドレイン電極ＳＤ２とのオーバラップ面積が増え、し
たがって寄生容量Ｃｇｓが大きくなり、中点電位Ｖｌｃ
はゲート（走査）信号Ｖｇの影響を受は易くなるという
逆効果が生じる。 しかし、保持容量素子Ｃａｄｄを設けることによりこの
デメリットも解消することができる。 保持容量素子Ｃａｄｄの保持容量は、画素の書込特性か
ら、液晶容量Ｃｐｉｘに対して４〜８倍（４・Ｃｐｉｘ
（Ｃａｄｄ（８・Ｃｐｉｘ）　、重ね合わせ容量Ｃｇｓ
に対して８〜３２倍（８・Ｃｇｓ＜　Ｃａｄｄ＜　３２
・Ｃｇｓ）程度の値に設定する。 （保持容量素子Ｃａｄｄ電極線の結線方法）容量電極線
としてのみ使用される最終段の走査信号線ＧＬ（または
初段の走査信号、ＩＧＬ）は、第８図に示すように、共
通透明画素電極ＩＴ○２（Ｖｃｏｍ　）に接続する。共
通透明画素電極ＩＴ○２は、第２Ｂ図に示すように、液
晶表示装置の周縁部において銀ペースト材ＳＬによって
外部引出配線に接続されている。しかも、この外部引出
配線の一部の導電層（ｇｌおよびｇ２）は走査信号線Ｇ
Ｌと同一製造工程で構成されている。この結果、最終段
の走査信号線（容量電極線）ＧＬは、共通透明画素電極
ＩＴ○２に簡単に接続することができる。 または、第８図の点線で示すように、最終段（初段）の
走査信号ａ（容量電極、ｔ）ＧＬを初ｅ（Ｒ終段）の走
査信号線ＧＬに接続してもよい。 なお、この接続は液晶表示部内の内部配線ある魁は外部
引出配線によって行なうことができる。 （保持容量素子Ｃａｄｄの走査信号による直流分羽殺） この液晶表示装置は、先に本願出願人によって出願され
た特願昭６２−９５１２５号に記載される直流相殺方式
（ＤＣキャンセル方式）に基づき、第１０図（タイムチ
ャート）に示すように、走査信号線ＧＬの駆動電圧を制
御することによってさらに液晶ＬＣに加わる直流成分を
低減することができる。第１０図において、Ｖｉは任意
の走査信号線ＧＬの駆動電圧、Ｖｉ＋１はその次段の走
査信号線ＧＬの駆動電圧である。Ｖｅｅは映像信号線Ｄ
Ｌに印加されるロウレベルの駆動電圧Ｖｄｍ１ｎ。 Ｖｄｄは映像信号線ＤＬに印加されるハイレベルの駆動
電圧Ｖ　ｄ　ｎａｘである。各時刻ｔ＝ｔ　１〜ｔ４に
おける中点電位Ｖｌｃ（第９図参照）の電圧変化分Δｖ
１〜△Ｖ４は、画素の合計の容量Ｃ＝Ｃｇｓ＋Ｃｐｉｘ
　＋　Ｃａｄｄとすると１次式で表される。 ΔＶｔ＝　　（Ｃｇｓ／Ｃ）ｉ２ ΔＶ２＝＋（Ｃｇｓ／Ｃ）（Ｖ１＋Ｖ２）−（Ｃａｄｄ
／Ｃ）・Ｖ２ Δｖ３＝−（Ｃｇｓ／Ｃ）・ｖｌ ＋　（Ｃａｄｄ／　Ｃ）・（Ｖ　１　＋　Ｖ　２　）Δ
ｖ、＝＝　−（Ｃａｄｄ／　Ｃ）・Ｖ　１ここで、走査
信号線ＧＬに印加される駆動電圧が充分であれば（下記

【注］参照）、液晶ＬＣに加わる直流電圧は、次式で表
される。 Δｖ３＋ΔＶ、＝（Ｃａｄｄ−Ｖ２−Ｃｇｓ−Ｖｌ）／
Ｃしたがって、　Ｃａｄｄ・Ｖ　２　＝　Ｃｇｓ−Ｖ　
１とすると。 液晶ＬＣに加わる直流電圧はＯになる。 【注】時刻ｔ１、ｔ２で駆動電圧Ｖｉの変化分が中点電
位Ｖｌｃに影響を及ぼすが、ｔ２〜ｔ３の期間に中点電
位Ｖｉｅは信号４１Ｘ　ｉを通じて映像信号電位と同じ
電位にされる（映像信号の十分な書き込み）、液晶ＬＣ
にかかる電位は薄膜トランジスタＴＰＴがオフした直後
の電位でほぼ決定される（薄膜トランジスタＴＰＴのオ
フ期間がオン期間より圧倒的に長い）。したがって、液
晶ＬＣにかかる直流分の計算は、期間ｔ１〜ｔ３はほぼ
無視でき、薄膜トランジスタＴＰＴがオフ直後の電位す
なわち時刻ｔ３、ｔ４における過渡時の影響を考えれば
よい、なお、映像信号はフレーム毎、あるいはライン毎
に極性が反転し、映像信号そのものによる直流分は零と
されている。 つまり、直流相殺方式は、寄生容量Ｃｇｓによる中点電
位ｖ１ｃの引き込みによる低下分を、保持容量素子Ｃａ
ｄｄおよび次段の走査信号線（容′Ｊｋ電極線）ＧＬに
印加される駆動電圧によって押し上げ。 液晶ＬＣに加わる直流成分を極めて小さくすることがで
きる。この結果、液晶表示装置は液晶ＬＣの寿命を向上
することができる。もちろん、遮光効果を上げるために
ゲート電極ＧＴを大きくした場合、それに伴って保持容
量素子Ｃａｄｄの保持容量を大きくすればよい。 つぎに、第１Ａ図によりこの発明に係るカラー液晶表示
装置の製造方法について説明する。まず。 上部透明ガラス基板５ＵＢ２に膜厚が１３００［λコの
クロム膜をスパッタリングにより設ける。つぎに、エツ
チング液として硝酸第２セリウムアンモニウム溶液を使
用した写真蝕刻技術でクロム膜を選択的にエツチングす
ることによって、遮蔽膜ＢＭを形成する。つぎに、遮蔽
膜ＢＭ上に染色基材を設け、写真蝕刻技術で赤色フィル
タ形Ｉｊ、領域以外の染色基材を除去する。つぎに、染
色基材を赤色染料で染色し、固着処理を施して、赤色カ
ラーフィルタＦＩＬ（Ｒ）を形成する。つぎに、染色基
材を設け、写真蝕刻技術で緑色フィルタ形成領域以外の
染色基材を除去する。つぎに、染色基材をシアン染料で
染色したのち、さらに同一の染色基材をイエロー染料で
染色し、固着処理を施して、緑色カラーフィルタＦＩＬ
（Ｇ）を形成する。つぎに、染色基材を設け、写真蝕刻
技術で青色フィルタ形成領域以外の染色基材を除去する
。つぎに、染色基材を青色染料で染色し、固着処理を施
して、青色カラーフィルタＦＩＬ（Ｂ）を形成する。 このカラー液晶表示装置の製造方法においては、染色基
材をシアン染料で染色したのち、さらに同一の染色基材
をイエロー染料で染色することにより、緑色カラーフィ
ルタＦＩＬ（Ｇ）を形成しているから、シアン染料、イ
エロー染料の各染色条件を固定にすることで、染色基材
へのシアン染料、イエロー染料の各染着量を一定にする
ことができるので、容易に緑色カラーフィルタＦＩＬ（
Ｇ）を一定の色調に染色することができる。 第１Ｂ図によりこの発明に係る他のカラー液晶表示装置
の製造方法について説明する。まず、上部透明ガラス基
板５ＵＢ２に遮蔽膜ＢＭを形成する。つぎに、遮蔽膜Ｂ
Ｍ上に染色基材を設け、染色基村上にレジストＲ８Ｔを
塗布し、写真蝕刻技術で赤色フィルタ形成領域のレジス
トＲ３Ｔを除去したのち、染色基材の露出部分を赤色染
料で染色する。つぎに、レジストＲＳＴを除去し、染色
基村上にレジストＲ８Ｔを塗布し、写真蝕刻技術で緑色
フィルタ形成領域のレジストＲ８Ｔを除去したのち、染
色基材の露出部分をシアン染料で染色したのち、さらに
染色基材の同一部分をイエロー染料で染色する。つぎに
、レジストＲ８Ｔを除去し、染色基村上にレジストＲ８
Ｔを塗布し、写真蝕刻技術で青色フィルタ形成領域のレ
ジストＲ８Ｔを除去したのち、染色基材の露出部分を青
色染料で染色する。つぎに、レジストＲ８Ｔを除去した
のち、固着処理を施して、赤色カラーフィルタＦＩＬ（
Ｒ）、緑色カラーフィルタＦＩＬ（Ｇ）、青色カラーフ
ィルタＦＩＬ（Ｂ）を形成する。 以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、この発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは勿論である。 たとえば、上述実施例においては、ゲート電極形成→ゲ
ートｔＩＡ縁膜形成→半導体層形成→ソース・ドレイン
電極形成の逆スタガ構造を示したが、上下関係または作
る順番がそれと逆のスタガ構造でもこの発明は有効であ
る。 （発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係る液晶表示装置の製
造方法においては、シアン染料、イエロー染料の各染色
条件を固定にすることで、染色基材へのシアン染料、イ
エロー染料の各染着量を一定にすることができるから、
容易に緑色カラーフィルタを一定の色調に染色すること
ができる。このように、この発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図はそれぞれこの発明に係るカラー液
晶表示装置の製造方法の説明図、第２Ａ図はこの発明が
適用されるアクティブ・マトリックス方式のカラー液晶
表示装置の液晶表示部の一画素を示す要部平面図、第２
Ｂ図は第２Ａ図の■Ｂ−Ｉ［Ｂ切断線で切った部分とシ
ール部周辺部の断面図、第２Ｃ図は第２Ａ図のｎｃ−ｎ
ｃ切断線における断面図、第３図は第２Ａ図に示す画素
を複数配置した液晶表示部の要部平面図、第４図〜第６
図は第２Ａ図に示す画素の所定の層のみを描いた平面図
、第７図は第３図に示す画素電極層とカラーフィルタ層
のみを描いた要部平面図、第８図はアクティブ・マトリ
ックス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部を示す等
価回路図、第９図は第２Ａ図に記載される画素の等価回
路図、第１０図は直流相殺方式による走査信号線の開動
電圧を示すタイムチャートである。 ＳＵＢ・・・透明ガラス基板 ＧＬ・・・走査信号線 ＤＬ・・・映像信号線 ＧＩ・・・絶縁膜 ＧＴ・・・ゲート電極 ＡＳ・・・ｉ型半導体層 ＳＤ・・・ソース電極またはドレイン電極ｐｓｖ・・・
保護膜 ＢＭ・・・遮光膜 ＬＣ・・・液晶 ＴＰＴ・・・薄膜トランジスタ ＩＴＯ・・・透明画素電極 ｇ、ｄ・・・導電膜 Ｃａｄｄ・・・保持容量素子 Ｃｇｓ・・・寄生容量 Ｃｐｉｘ・・・液晶容量 第１Ａ図 第１Ｂ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、緑色カラーフィルタを有するカラー液晶表示装置を
   製造する方法において、染色基材をシアン染料で染色し
   たのち、上記染色基材をイエロー染料で染色することに
   より、上記緑色カラーフィルタを染色することを特徴と
   するカラー液晶表示装置の製造方法。