JPH04342231A - 液晶表示装置用カラーフィルタ付基板の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置用カラーフィルタ付基板の製造方法

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JPH04342231A
JPH04342231A JP3114314A JP11431491A JPH04342231A JP H04342231 A JPH04342231 A JP H04342231A JP 3114314 A JP3114314 A JP 3114314A JP 11431491 A JP11431491 A JP 11431491A JP H04342231 A JPH04342231 A JP H04342231A
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color filter
substrate
contact hole
liquid crystal
manufacturing
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Shigekazu Yamauchi
山内 繁和
Shinji Kanekawa
金川 信二
Hisao Sekine
関根 久男
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Stanley Electric Co Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶セルを構成する
基板の内面に、内部にカラーフィルタを介在させた二層
のシート状の電極を形成する液晶表示装置用カラーフィ
ルタ付基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】単純マトリクス駆動方式の液晶カラー表
示装置において、表示性能を向上させるためにはカラー
フィルタ上に液晶駆動用のシート状の透明電極を設ける
必要がある。また、液晶駆動のデューティ比を大きくす
るには、透明電極のシート抵抗をできるだけ小さくする
ことが要求される。この透明電極のシート抵抗を下げる
には該透明電極を成膜形成後に熱処理することが有効で
あるが、通常カラーフィルタの耐熱温度は最高でも27
0℃程度であり、この程度の温度ではカラーフィルタ上
に可能な限り厚く透明電極を形成しても、20〜30Ω
程度のシート抵抗を得るのが限界である。そこで、特開
昭63−26628号公報に示すように、本出願の発明
者等により二層構成の透明電極を設けてシート抵抗を下
げることが提案されている。
【0003】図5は上記二層構成の透明電極を有したカ
ラーフィルタ付基板の一部を示したものである。同図中
、1a,1bは二層構成の透明電極で、内部にカラーフ
ィルタ2が介在されている。そして、このカラーフィル
タ2にコンタクトホール(スルーホール)3が複数個形
成されており、このコンタクトホール3を通して一層目
(下側)の透明電極1aと二層目(上側)の透明電極1
bが電気的に接続されている。
【0004】また、図6は上記構成のカラーフィルタ付
基板の製造過程を示す図であり、図5の電極パターンの
長手方向の断面形状を示している。先ず、図6の(a)
に示すように、ガラス基板4の内側表面に一層目の透明
電極1aを成膜形成し、カラーフィルタ形成前にこの透
明電極1aを十分に熱処理し、シート抵抗を下げておく
。そして、上記コンタクトホール3を形成するためのフ
ォトレジスト5を所定の位置に塗布し、その上から図6
の(b)に示すように、カラーフィルタ2を電着法によ
り形成する。その後、図6の(c)に示すように、上記
フォトレジスト5を除去してコンタクトホール3を形成
し、その上から二層目の透明電極1bを成膜形成する。
【0005】上記のように製造されたカラーフィルタ付
基板においては、二層目の透明電極1bがコンタクトホ
ール3を通して一層目の透明電極1aと電気的に接続さ
れる。すなわち、一層目と二層目の透明電極1aと1b
が並列に接続された構成となり、このため、カラーフィ
ルタ2の上側の透明電極1bのシート抵抗を下げなくて
も見掛け上の抵抗が下側の透明電極1aとほぼ同程度と
なる。
【0006】ここで、上記コンタクトホール3の大きさ
は、ディスプレイパネルとして表示に影響を与えないよ
うにする必要があり、20〜30μm程度の直径となる
。そして、この微細な寸法のコンタクトホール3を位置
精度良く形成する方法として、上記のように電着による
カラーフィルタ2の形成前にコンタクトホール3と同一
形状のフォトレジスト5を透明電極1a上にパターン形
成し、カラーフィルタ2を電着後にこのフォトレジスト
5を剥離する方法が採られている。
【0007】一方、この電着方式のカラーフィルタ2を
用いて十分な色再現性を得るには、カラーフィルタ2の
膜厚として約1.7μm以上必要であるが、フォトレジ
スト5をこの程度かそれ以上の厚さに塗布して微細なパ
ターンを形成しようとすると、現像むらなどが発生し、
コンタクトホール3が正しい形状に形成されない場合が
ある。そこで、フォトレジスト5の膜厚を例えば1.0
〜1.2μm程度にすると、カラーフィルタ2の膜厚よ
り小さくなり、フォトレジスト5のパターン上にカラー
フィルタ2が覆い被さるように形成され、コンタクトホ
ール3の開口寸法が小さくなる恐れがある。
【0008】また、コンタクトホール3の形状は、円形
,楕円形あるいは長方形等の閉じた図形形状となってい
る。そして、ITO等の透明電極1bの成膜は、通常ガ
ラス基板4の法線方向から行われる。このため、コンタ
クトホール3が正常に形成されている場合は問題ないが
、上記の理由でコンタクトホール3開口部の面積が十分
確保されていないと、図7に示すように、このコンタク
トホール3の側面の成膜が十分に行われず、上下の透明
電極間の接続が不良となる場合がある。
【0009】そこで、図8に示すように、コンタクトホ
ール3の形状を電極パターンの側面まで連続した形状と
することが考えられるが、この場合、隣り合う2箇所(
例えばα部とβ部)のコンタクトホール3で接続不良が
発生すると、そのコンタクトホール間のカラーフィルタ
2上の透明電極1bには駆動電圧がかからず、表示の際
にその部分が不灯となってしまう。特に、フルカラー表
示を行うドットマトリクスLCDパネルでは、表示画素
が数万から数十万もしくはそれ以上あり、図8のコンタ
クトホール3の形状では不灯画素をなくすことは難しい
。図9は図8のA−A線の断面形状を示したものである
。なお、このコンタクトホール間の接続不良による不灯
は図8の形状のものに限られ、図5に示す形状のコンタ
クトホール3では発生しない。これは、万一接続不良の
コンタクトホール3が発生しても、隣接する他の正常な
コンタクトホール3を通して駆動電圧が伝達されるため
である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置用
カラーフィルタ付基板は以上のように製造されるので、
コンタクトホールを閉じた形状にするとコンタクトホー
ルの開口寸法が小さくなり、コンタクトホール側面の電
極成膜が十分行われず、接続が不良となり、また、コン
タクトホールを電極パターンの側面まで連続した形状に
すると接続不良による不灯画素が発生する恐れがあり、
正常な表示ができないという問題点があった。
【0011】この発明は、上記のような問題点に着目し
てなされたもので、コンタクトホールでの接続不良の発
生を防止でき、また一部のコンタクトホールで接続不良
が発生しても駆動電圧を伝達することができ、したがっ
て不灯画素がなく、常に正常な表示を行うことができる
液晶表示装置用カラーフィルタ付基板の製造方法を提供
することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
用カラーフィルタ付基板の製造方法は、液晶セルを構成
する基板の内面に、内部にカラーフィルタを介在させた
二層のシート状の電極を形成するカラーフィルタ付基板
の製造方法において、前記基板に一層目の電極を形成し
た後、コンタクトホール用のレジストを該コンタクトホ
ールが電極パターンの両側もしくは片側の側面で開口し
た形状となるように塗布し、その上にカラーフィルタを
形成して前記レジストを除去した後、二層目の電極を成
膜形成するようにしたものであり、また、前記カラーフ
ィルタ上の各画素間に、5μm以上の電極接続部を連続
的に設けるようにしたものである。
【0013】
【作用】この発明の液晶表示装置用カラーフィルタ付基
板の製造方法においては、コンタクトホールが電極パタ
ーンの両側もしくは片側の側面で開口した形状となるよ
うにしているので、コンタクトホールの開口面積が大き
くとれ、側面から電極成膜が十分行われると共に、その
コンタクトホールで接続不良が発生しても、隣りの正常
なコンタクトホールを通して駆動電圧が伝達される。
【0014】
【実施例】図1はこの発明の第1実施例を示す斜視図で
あり、図5及び図8と同一符号は同一構成部分を示して
いる。図中、1a,1bは二層構成のシート状の透明電
極、2はこの二層の透明電極間に介在されたカラーフィ
ルタ、6はこのカラーフィルタ2に形成されたコンタク
トホールである。また、図2は図1のB−B線の断面形
状を示す図であり、上記構成のカラーフィルタ付基板は
、液晶セルを構成するガラス基板4の内面に形成されて
いる。
【0015】次に、上述のカラーフィルタ付基板の製造
過程について具体的に説明する。先ず、一層目の透明電
極1aとして熱処理によりシート抵抗を10Ωに下げた
ITOを例えばパターンピッチ115μm,パターンス
ペース20μmのストライプパターンで表面に形成した
ガラス基板4を使用し、このガラス基板4上のITOパ
ターン上にコンタクトホール形成用のフォトレジストを
約1μmの膜厚で塗布し、フォトリソグラフィによりコ
ンタクトホール6が電極パターンの側面で開口した形状
となるようにパターニングする。次に、その上に電着法
にてR,G,Bの三原色のカラーフィルタ2を規則的に
形成し、上記フォトレジストを除去する。その後、二層
目の透明電極1bを成膜成形する。
【0016】ここで、上記カラーフィルタ付基板を上述
の条件で実際に製造した際、カラーフィルタ2の膜厚を
約1μmとした場合はどのような形状のコンタクトホー
ルでもフォトレジストの形状通りのコンタクトホールが
得られたが、LCDパネルとして表示の際の色再現性を
向上させるためにカラーフィルタ2の膜厚を1.5μm
とした場合には、従来の20〜30μmの円形コンタク
トホールでは開口部が10μm程度と小さくなってしま
い、例えばスパッタリング法でカラーフィルタ2上にI
TOを電極成膜した時にコンタクトホールの内側面の成
膜が十分行われず、不灯の画素が発生した。しかし、図
1に示す本実施例の液晶駆動電極面で開いた形状をもつ
コンタクトホール6では、側面の成膜が十分行われ、不
灯画素の発生はなく、常に正常な表示が得られた。
【0017】すなわち、コンタクトホール6の形状を上
記のように隣り合う下側電極間のスペースの少なくとも
一辺方向に開断面を持つようにすることで、コンタクト
ホール6での接続不良の発生を防止でき、また一部のコ
ンタクトホールの接続不良が発生しても駆動電圧を伝達
することができる。したがって、不灯画素がなくなり、
常に正常な表示を得ることができる。
【0018】図3はこの発明の第2実施例を示す斜視図
である。この実施例は、コンタクトホール6を大きく形
成し、且つ開口部を電極パターンの一側のみとしたもの
であり、このようなコンタクトホールの形状でも上記実
施例と同様の効果が得られる。しかし、この場合、パタ
ーンの残り幅部分D1が5μm未満になるとサイドエッ
チングなどにより不良率が増加するので、幅D1は5μ
m以上あることが望ましい。同様にストライプ方向につ
いても、幅D2として5μm以上とることが望ましい。 すなわち、コンタクトホール6の形状を上述のようにす
るのに加えて、カラーフィルタ2上の各画素間に5μm
以上の電極接続部を連続的に設けることが望ましい。
【0019】また、図4はこの発明の第3実施例を示す
斜視図である。この実施例は、図3の実施例と同様コン
タクトホール6の形状を大きくしたものであるが、円形
ではなく長方形の形状となっており、且つ開口部が図4
の(a)に示すように電極パターンの一側のみのものと
、図4の(b)に示すように両側にあるものの2種類の
場合がある。これらの場合においても、図3のものと同
様幅D1,D2は約5μm以上とすることが望ましい。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、コン
タクトホールを電極パターンの両側もしくは片側の側面
で開口した形状となるようにしているため、コンタクト
ホールでの接続不良の発生を防止でき、仮に一部のコン
タクトホールで接続不良が発生しても駆動電圧を伝達す
ることができ、したがって不灯画素がなく、常に正常な
表示を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】  この発明の第1実施例を示す斜視図
【図2
】  図1のA−A線断面図
【図3】  この発明の第2実施例を示す斜視図
【図4
】  この発明の第3実施例を示す斜視図
【図5】  
従来例を示す斜視図
【図6】  図5のカラーフィルタ付基板の製造過程を
示す断面図
【図7】  コンタクトホールの成膜の様子を示す断面
【図8】  他の従来例を示す斜視図
【図9】  図8のA−A線断面図
【符号の説明】
1a    透明電極 1b    透明電極 2    カラーフィルタ 4    ガラス基板 6    コンタクトホール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  液晶セルを構成する基板の内面に、内
    部にカラーフィルタを介在させた二層のシート状の電極
    を形成するカラーフィルタ付基板の製造方法において、
    前記基板に一層目の電極を形成した後、コンタクトホー
    ル用のレジストを該コンタクトホールが電極パターンの
    両側もしくは片側の側面で開口した形状となるように塗
    布し、その上にカラーフィルタを形成して前記レジスト
    を除去した後、二層目の電極を成膜形成することを特徴
    とする液晶表示装置用カラーフィルタ付基板の製造方法
  2. 【請求項2】  前記カラーフィルタ上の各画素間に、
    5μm以上の電極接続部を連続的に設けることを特徴と
    する請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィルタ付基
    板の製造方法。
JP3114314A 1991-05-20 1991-05-20 液晶表示装置用カラーフィルタ付基板の製造方法 Pending JPH04342231A (ja)

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EP92108346A EP0514808B1 (en) 1991-05-20 1992-05-18 Method of manufacturing color-filter-fitted board for liquid crystal display
DE69215432T DE69215432T2 (de) 1991-05-20 1992-05-18 Verfahren zum Herstellen einer Platte mit eingepasstem Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeige
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