JPH1048640A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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- JPH1048640A JPH1048640A JP20058596A JP20058596A JPH1048640A JP H1048640 A JPH1048640 A JP H1048640A JP 20058596 A JP20058596 A JP 20058596A JP 20058596 A JP20058596 A JP 20058596A JP H1048640 A JPH1048640 A JP H1048640A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 第１の基板および第２の基板の間隔を一定に
して表示むらをなくしたアクティブマトリクス型液晶表
示装置を提供する。 【解決手段】 対向基板15上に赤、緑および青色の着色
層13R ，13G ，13B のカラーフィルタ13を形成するとと
もに、これら着色層13R ，13G ，13B のうち２色を用い
て高さが異なるスペーサ141 ，142 ，143 を形成する。
スペーサ141 ，142 ，143 に対向してマトリクスアレイ
基板34に、薄膜トランジスタ32の半導体層25、エッチン
グ保護層26、アモルファスシリコン層27、信号線31に対
応する半導体層部25a 、エッチング保護層部26a 、アモ
ルファスシリコン層部27a 、信号線層部31a を用いて、
突起331 ，332 ，333 を形成する。対向するスペーサ14
1 ，142 ，143 および突起331 ，332 ，333 の合計高さ
は等しくなり、いずれも等しい高さとなる。セルギャッ
プが均一になり、表示品位が向上する。
して表示むらをなくしたアクティブマトリクス型液晶表
示装置を提供する。 【解決手段】 対向基板15上に赤、緑および青色の着色
層13R ，13G ，13B のカラーフィルタ13を形成するとと
もに、これら着色層13R ，13G ，13B のうち２色を用い
て高さが異なるスペーサ141 ，142 ，143 を形成する。
スペーサ141 ，142 ，143 に対向してマトリクスアレイ
基板34に、薄膜トランジスタ32の半導体層25、エッチン
グ保護層26、アモルファスシリコン層27、信号線31に対
応する半導体層部25a 、エッチング保護層部26a 、アモ
ルファスシリコン層部27a 、信号線層部31a を用いて、
突起331 ，332 ，333 を形成する。対向するスペーサ14
1 ，142 ，143 および突起331 ，332 ，333 の合計高さ
は等しくなり、いずれも等しい高さとなる。セルギャッ
プが均一になり、表示品位が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示むらをなくし
たアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
たアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピューターを中心とする情報
機器分野およびテレビなどを中心とする映像機器分野に
おいて、高精細なアクティブマトリクス型の液晶表示装
置が開発されている。
機器分野およびテレビなどを中心とする映像機器分野に
おいて、高精細なアクティブマトリクス型の液晶表示装
置が開発されている。
【０００３】そして、このアクティブマトリクス型液晶
表示装置は大きくはアレイ基板、このアレイ基板に対向
した対向基板、および、アレイ基板および対向基板に挟
持された液晶層を備えている。また、アレイ基板上には
マトリクス状に信号線および走査線が形成され、これら
信号線および走査線の交点に対応して画素電極およびこ
の画素電極を制御するアクティブ素子が設けられてい
る。一方、対向基板上には対向電極とＲＧＢの着色層を
有するカラーフィルタが形成されている。また、これら
アレイ基板および対向基板間にはこれらアレイ基板およ
び対向基板の距離を一定に保つためのスペーサが設置さ
れている。
表示装置は大きくはアレイ基板、このアレイ基板に対向
した対向基板、および、アレイ基板および対向基板に挟
持された液晶層を備えている。また、アレイ基板上には
マトリクス状に信号線および走査線が形成され、これら
信号線および走査線の交点に対応して画素電極およびこ
の画素電極を制御するアクティブ素子が設けられてい
る。一方、対向基板上には対向電極とＲＧＢの着色層を
有するカラーフィルタが形成されている。また、これら
アレイ基板および対向基板間にはこれらアレイ基板およ
び対向基板の距離を一定に保つためのスペーサが設置さ
れている。
【０００４】そして、従来、スペーサとしては粒径の均
一なプラスチックビーズが用いられている。
一なプラスチックビーズが用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにプラスチックビーズをスペーサとすると、プラスチ
ックビーズの周辺に光漏れによりコントラストが低下し
たり、散布むらにより表示むらが生ずることがある問題
を有している。
うにプラスチックビーズをスペーサとすると、プラスチ
ックビーズの周辺に光漏れによりコントラストが低下し
たり、散布むらにより表示むらが生ずることがある問題
を有している。
【０００６】そこで、これらコントラストの低下あるい
は表示むらを防止するものとして、カラーフィルタの着
色層を重ねて柱状のスペーサを非画素部のみに均等に設
置する構成が考えられる。
は表示むらを防止するものとして、カラーフィルタの着
色層を重ねて柱状のスペーサを非画素部のみに均等に設
置する構成が考えられる。
【０００７】すなわち、図８に示すように、絶縁性透明
基板１上に、遮光層２を所定間隔で形成し、これら遮光
層２間に、赤色の着色層3R、緑色の着色層3Gおよび青色
の着色層3Bを配設してカラーフィルタ３を形成する。ま
た、これら着色層3R，3G，3Bを形成する際に、遮光層２
上に柱状のスペーサ４1 ，４2 ，４3 を形成する。な
お、スペーサ４1 は隣接する赤色の着色層3Rおよび青色
の着色層3Bに対応して赤色のスペーサ部4Rおよび青色の
スペーサ部4Bにて形成され、スペーサ４2 は隣接する赤
色の着色層3Rおよび緑色の着色層3Gに対応して赤色のス
ペーサ部4Rおよび緑色のスペーサ部4Gにて形成され、ス
ペーサ４3 は隣接する緑色の着色層3Gおよび青色の着色
層3Bに対応して緑色のスペーサ部4Gおよび青色のスペー
サ部4Bにて形成され、対向基板５が形成されている。
基板１上に、遮光層２を所定間隔で形成し、これら遮光
層２間に、赤色の着色層3R、緑色の着色層3Gおよび青色
の着色層3Bを配設してカラーフィルタ３を形成する。ま
た、これら着色層3R，3G，3Bを形成する際に、遮光層２
上に柱状のスペーサ４1 ，４2 ，４3 を形成する。な
お、スペーサ４1 は隣接する赤色の着色層3Rおよび青色
の着色層3Bに対応して赤色のスペーサ部4Rおよび青色の
スペーサ部4Bにて形成され、スペーサ４2 は隣接する赤
色の着色層3Rおよび緑色の着色層3Gに対応して赤色のス
ペーサ部4Rおよび緑色のスペーサ部4Gにて形成され、ス
ペーサ４3 は隣接する緑色の着色層3Gおよび青色の着色
層3Bに対応して緑色のスペーサ部4Gおよび青色のスペー
サ部4Bにて形成され、対向基板５が形成されている。
【０００８】一方、赤色の着色層3R、緑色の着色層3Gお
よび青色の着色層3Bは、それぞれ異なる最適な膜厚で形
成されているため、スペーサ４1 ，４2 ，４3 はそれぞ
れ高さが異なってしまい、アレイ基板および対向基板間
に均一なセルギャップが得られず表示むらが発生するお
それがある問題を有している。
よび青色の着色層3Bは、それぞれ異なる最適な膜厚で形
成されているため、スペーサ４1 ，４2 ，４3 はそれぞ
れ高さが異なってしまい、アレイ基板および対向基板間
に均一なセルギャップが得られず表示むらが発生するお
それがある問題を有している。
【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、第１の基板および第２の基板の間隔を一定にして表
示むらをなくしたアクティブマトリクス型液晶表示装置
を提供することを目的とする。
で、第１の基板および第２の基板の間隔を一定にして表
示むらをなくしたアクティブマトリクス型液晶表示装置
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の信号線
および複数の走査線をマトリクス状に配置しこれら信号
線および走査線の各交差部にスイッチング素子を形成し
た第１の基板と、この第１の基板に対向して設けられ対
向電極を有する第２の基板と、前記第１の基板および前
記第２の基板の少なくとも一方上に形成された高さの異
なるスペーサと、前記スペーサを介した第１の基板およ
び第２の基板間に挟持された液晶とを具備したアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置において、前記スペーサの
高さに対応して前記第１の基板上に複数の異なる高さの
突起を形成し、この対応した高さの突起上にスペーサを
設置してスペーサおよび突起を加えた高さをそれぞれほ
ぼ同一高さとするもので、スペーサの高さに対応して第
１の基板に突起を設け、スペーサおよび突起を加えた高
さをそれぞれほぼ同じ高さとすることにより、第１の基
板および第２の基板間を一定に保つことができ、表示む
らがなくなる。
および複数の走査線をマトリクス状に配置しこれら信号
線および走査線の各交差部にスイッチング素子を形成し
た第１の基板と、この第１の基板に対向して設けられ対
向電極を有する第２の基板と、前記第１の基板および前
記第２の基板の少なくとも一方上に形成された高さの異
なるスペーサと、前記スペーサを介した第１の基板およ
び第２の基板間に挟持された液晶とを具備したアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置において、前記スペーサの
高さに対応して前記第１の基板上に複数の異なる高さの
突起を形成し、この対応した高さの突起上にスペーサを
設置してスペーサおよび突起を加えた高さをそれぞれほ
ぼ同一高さとするもので、スペーサの高さに対応して第
１の基板に突起を設け、スペーサおよび突起を加えた高
さをそれぞれほぼ同じ高さとすることにより、第１の基
板および第２の基板間を一定に保つことができ、表示む
らがなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の一実施の形態を図面を参照して説
明する。
クス型液晶表示装置の一実施の形態を図面を参照して説
明する。
【００１２】図１に示すように、絶縁性透明基板11上に
膜厚１．０μｍに遮光層12がマトリクス状に形成され、
このマトリクス状の遮光層12で囲われた部分に、膜厚
１．５μｍの赤色の着色層13R 、膜厚１．８μｍの緑色
の着色層13G および膜厚２．０μｍの青色の着色層13B
がそれぞれ形成されてカラーフィルタ13を形成してい
る。
膜厚１．０μｍに遮光層12がマトリクス状に形成され、
このマトリクス状の遮光層12で囲われた部分に、膜厚
１．５μｍの赤色の着色層13R 、膜厚１．８μｍの緑色
の着色層13G および膜厚２．０μｍの青色の着色層13B
がそれぞれ形成されてカラーフィルタ13を形成してい
る。
【００１３】また、赤色の着色層13R の間の遮光層12上
にはスペーサ141 が形成され、緑色の着色層13G の間に
はスペーサ142 が形成され、青色の着色層13B の間の遮
光層12上にはスペーサ143 が形成されている。そして、
それぞれのスペーサ141 ，142 ，143 は、底面が１５μ
ｍ×１５μｍの正方形状で、スペーサ141 は膜厚１．５
μｍの赤色の着色層部13Raおよび膜厚２．０μｍの青色
の着色層部13Baにより形成されて高さが３．５μｍで、
スペーサ142 は膜厚１．５μｍの赤色の着色層部13Raお
よび膜厚１．８μｍの緑色の着色層部13Gaにより形成さ
れて高さが３．３μｍで、スペーサ143 は膜厚１．８μ
ｍの緑色の着色層部13Gaおよび膜厚２．０μｍの青色の
着色層部13Baにより形成されて高さが３．８μｍであ
る。なお、いずれの場合にも、スペーサ141 ，142 ，14
3 は、表示に影響を与えない遮光層12上に形成されてい
る。
にはスペーサ141 が形成され、緑色の着色層13G の間に
はスペーサ142 が形成され、青色の着色層13B の間の遮
光層12上にはスペーサ143 が形成されている。そして、
それぞれのスペーサ141 ，142 ，143 は、底面が１５μ
ｍ×１５μｍの正方形状で、スペーサ141 は膜厚１．５
μｍの赤色の着色層部13Raおよび膜厚２．０μｍの青色
の着色層部13Baにより形成されて高さが３．５μｍで、
スペーサ142 は膜厚１．５μｍの赤色の着色層部13Raお
よび膜厚１．８μｍの緑色の着色層部13Gaにより形成さ
れて高さが３．３μｍで、スペーサ143 は膜厚１．８μ
ｍの緑色の着色層部13Gaおよび膜厚２．０μｍの青色の
着色層部13Baにより形成されて高さが３．８μｍであ
る。なお、いずれの場合にも、スペーサ141 ，142 ，14
3 は、表示に影響を与えない遮光層12上に形成されてい
る。
【００１４】そして、これらの表面にＩＴＯなどの図示
しない透明電極を形成するとともに、配向膜を塗布した
後にラビング処理して、第２の基板である対向基板15を
形成している。
しない透明電極を形成するとともに、配向膜を塗布した
後にラビング処理して、第２の基板である対向基板15を
形成している。
【００１５】また、製造に際しては、絶縁性透明基板11
上に感光性の黒色樹脂を塗布し、露光、現像、焼成して
膜厚１．０μｍの遮光層12を形成する。
上に感光性の黒色樹脂を塗布し、露光、現像、焼成して
膜厚１．０μｍの遮光層12を形成する。
【００１６】次に、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化
型アクリル樹脂レジストを塗布し、露光・現像・焼成を
行い膜厚１．５μｍの赤色の着色層13R およびスペーサ
141，142 の着色層部13Raを形成する。同様の工程を繰
り返し、膜厚２．０μｍの緑色の着色層13G およびスペ
ーサ142 ，143 の着色層部13Ga、および、膜厚１．８μ
ｍの青色の着色層13B およびスペーサ141 ，143 の着色
層部13Baを形成する。すなわち、画素毎にスペーサ1
41 ，142 ，143 の高さが異なる。
型アクリル樹脂レジストを塗布し、露光・現像・焼成を
行い膜厚１．５μｍの赤色の着色層13R およびスペーサ
141，142 の着色層部13Raを形成する。同様の工程を繰
り返し、膜厚２．０μｍの緑色の着色層13G およびスペ
ーサ142 ，143 の着色層部13Ga、および、膜厚１．８μ
ｍの青色の着色層13B およびスペーサ141 ，143 の着色
層部13Baを形成する。すなわち、画素毎にスペーサ1
41 ，142 ，143 の高さが異なる。
【００１７】その後、スパッタ法にてＩＴＯを成膜して
パターニングして図示しない透明電極を形成し、さらに
配向膜を塗布した後ラビング処理して、対向基板15を形
成している。
パターニングして図示しない透明電極を形成し、さらに
配向膜を塗布した後ラビング処理して、対向基板15を形
成している。
【００１８】また、図１および図２に示すように、絶縁
性透明基板21上に、ゲート電極22を形成し、このゲート
電極22にはこのゲート電極22と一体に走査線23が形成さ
れ、このゲート電極22上にはゲート絶縁膜層24およびア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の半導体層25が積層形
成されている。また、半導体層25の上部のゲート電極22
の上方には、エッチング保護層26が形成され、半導体層
25の上部のエッチング保護層26の両側にはｎ+ −ａ−Ｓ
ｉのアモルファスシリコン層27が形成されている。さら
に、絶縁性透明基板21上には、ゲート電極22間に位置し
て、ＩＴＯの画素電極28がマトリクス状に形成されてい
る。また、エッチング保護層26の一端側のアモルファス
シリコン層27上には画素電極28に電気的に接続されてソ
ース電極29が形成され、エッチング保護層26の他端側の
アモルファスシリコン層27上にはドレイン電極30が形成
され、このドレイン電極30にはこのドレイン電極30と一
体の信号線31が走査線23に直交して形成され、走査線23
および信号線31の各交点にスイッチング素子としてのチ
ャネル保護型ボトムゲートの薄膜トランジスタ32が形成
される。
性透明基板21上に、ゲート電極22を形成し、このゲート
電極22にはこのゲート電極22と一体に走査線23が形成さ
れ、このゲート電極22上にはゲート絶縁膜層24およびア
モルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の半導体層25が積層形
成されている。また、半導体層25の上部のゲート電極22
の上方には、エッチング保護層26が形成され、半導体層
25の上部のエッチング保護層26の両側にはｎ+ −ａ−Ｓ
ｉのアモルファスシリコン層27が形成されている。さら
に、絶縁性透明基板21上には、ゲート電極22間に位置し
て、ＩＴＯの画素電極28がマトリクス状に形成されてい
る。また、エッチング保護層26の一端側のアモルファス
シリコン層27上には画素電極28に電気的に接続されてソ
ース電極29が形成され、エッチング保護層26の他端側の
アモルファスシリコン層27上にはドレイン電極30が形成
され、このドレイン電極30にはこのドレイン電極30と一
体の信号線31が走査線23に直交して形成され、走査線23
および信号線31の各交点にスイッチング素子としてのチ
ャネル保護型ボトムゲートの薄膜トランジスタ32が形成
される。
【００１９】さらに、走査線23上にスペーサ141 ，1
42 ，143 に対向し同様に底面が１５μｍ×１５μｍの
正方形状の突起331 ，332 ，333 が形成されている。そ
して、高さ３．５μｍのスペーサ141 に対向する突起33
1 はソース電極29およびドレイン電極30を形成する膜厚
５０００オングストロームの信号線層部31a にて形成さ
れ、高さ３．３μｍのスペーサ142 に対向する突起332
は膜厚１０００オングストロームの半導体層部25a 、膜
厚１０００オングストロームのアモルファスシリコン層
部27a および５０００オングストロームの信号線層部31
a の合計膜厚７０００オングストロームに形成され、高
さ３．８μｍのスペーサ143 に対向する突起333 は膜厚
２０００オングストロームのエッチング保護層部26a で
形成されている。したがって、高さ３．５μｍのスペー
サ141 に膜厚５０００オングストロームの突起331 が対
向して合計高さ４．０μｍになり、高さ３．３μｍのス
ペーサ142 に膜厚７０００オングストロームの突起332
が対向して合計高さ４．０μｍになり、高さ３．８μｍ
のスペーサ143 に膜厚２０００オングストロームの突起
333 が対向して合計高さ４．０μｍになり、いずれも等
しい高さとなる。なお、画素毎にスペーサ141 ，142 ，
143 の高さが異なるため、突起331 ，332 ，333の高さ
も同様に画素毎に異なる。
42 ，143 に対向し同様に底面が１５μｍ×１５μｍの
正方形状の突起331 ，332 ，333 が形成されている。そ
して、高さ３．５μｍのスペーサ141 に対向する突起33
1 はソース電極29およびドレイン電極30を形成する膜厚
５０００オングストロームの信号線層部31a にて形成さ
れ、高さ３．３μｍのスペーサ142 に対向する突起332
は膜厚１０００オングストロームの半導体層部25a 、膜
厚１０００オングストロームのアモルファスシリコン層
部27a および５０００オングストロームの信号線層部31
a の合計膜厚７０００オングストロームに形成され、高
さ３．８μｍのスペーサ143 に対向する突起333 は膜厚
２０００オングストロームのエッチング保護層部26a で
形成されている。したがって、高さ３．５μｍのスペー
サ141 に膜厚５０００オングストロームの突起331 が対
向して合計高さ４．０μｍになり、高さ３．３μｍのス
ペーサ142 に膜厚７０００オングストロームの突起332
が対向して合計高さ４．０μｍになり、高さ３．８μｍ
のスペーサ143 に膜厚２０００オングストロームの突起
333 が対向して合計高さ４．０μｍになり、いずれも等
しい高さとなる。なお、画素毎にスペーサ141 ，142 ，
143 の高さが異なるため、突起331 ，332 ，333の高さ
も同様に画素毎に異なる。
【００２０】そして、これらにて第１の基板としてのマ
トリクスアレイ基板34が形成される。
トリクスアレイ基板34が形成される。
【００２１】また、製造に際しては、ゲート電極22、ゲ
ート絶縁膜層24、半導体層25、アモルファスシリコン層
27、エッチング保護層26、ソース電極29およびドレイン
電極30の成膜とパターニングを繰り返して、絶縁性透明
基板21上に薄膜トランジスタ32が形成される。
ート絶縁膜層24、半導体層25、アモルファスシリコン層
27、エッチング保護層26、ソース電極29およびドレイン
電極30の成膜とパターニングを繰り返して、絶縁性透明
基板21上に薄膜トランジスタ32が形成される。
【００２２】このとき、突起331 はドレイン電極30が接
続された信号線31とともに信号線層部31a を形成し、突
起332 は半導体層25とともに半導体層部25a を、アモル
ファスシリコン層27とともにアモルファスシリコン層部
27a を、信号線31とともに信号線層部31a を順次形成す
ることにより形成し、突起333 はエッチング保護層26と
ともにエッチング保護層部26a を形成する。
続された信号線31とともに信号線層部31a を形成し、突
起332 は半導体層25とともに半導体層部25a を、アモル
ファスシリコン層27とともにアモルファスシリコン層部
27a を、信号線31とともに信号線層部31a を順次形成す
ることにより形成し、突起333 はエッチング保護層26と
ともにエッチング保護層部26a を形成する。
【００２３】その後、配向膜を塗布した後ラビング処理
して、マトリクスアレイ基板34を形成している。
して、マトリクスアレイ基板34を形成している。
【００２４】また、対向基板15およびマトリクスアレイ
基板34を対向させ、図示しないシール材により対向基板
15およびマトリクスアレイ基板34の周囲を封着して液晶
セル35とし、この液晶セル35に液晶36（ＺＬＩ−５０８
０，Ｅ．Merck 社製）を注入し、液晶36の層厚ｄが５．
０μｍのアクティブマトリクス型液晶表示装置37を完成
する。
基板34を対向させ、図示しないシール材により対向基板
15およびマトリクスアレイ基板34の周囲を封着して液晶
セル35とし、この液晶セル35に液晶36（ＺＬＩ−５０８
０，Ｅ．Merck 社製）を注入し、液晶36の層厚ｄが５．
０μｍのアクティブマトリクス型液晶表示装置37を完成
する。
【００２５】そして、このアクティブマトリクス型液晶
表示装置37を駆動したところ、スペーサ141 ，142 ，14
3 の高低差はマトリクスアレイ基板34上の突起331 ，33
2 ，333 で補正されているため均一なセルギャップ、す
なわちマトリクスアレイ基板34および対向基板15の距離
が得られ、表示むらはみられなかった。また、スペーサ
141 ，142 ，143 を用いたことにより高コントラストで
あるのはもちろんであるが、着色層13R ，13G ，13B の
膜厚最適化により色合いがよく色純度が高く、明るく透
過率の高い良好な表示が得られた。
表示装置37を駆動したところ、スペーサ141 ，142 ，14
3 の高低差はマトリクスアレイ基板34上の突起331 ，33
2 ，333 で補正されているため均一なセルギャップ、す
なわちマトリクスアレイ基板34および対向基板15の距離
が得られ、表示むらはみられなかった。また、スペーサ
141 ，142 ，143 を用いたことにより高コントラストで
あるのはもちろんであるが、着色層13R ，13G ，13B の
膜厚最適化により色合いがよく色純度が高く、明るく透
過率の高い良好な表示が得られた。
【００２６】次に、他の実施の形態のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置について、図３を参照して説明す
る。
クス型液晶表示装置について、図３を参照して説明す
る。
【００２７】この図３に示すアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、スペーサ141 は膜厚０．
８μｍの赤色の着色層部13Raおよび膜厚１．１μｍの青
色の着色層部13Baにより形成されて高さが１．９μｍ
で、スペーサ142 は膜厚０．８μｍの赤色の着色層部13
Raおよび膜厚０．９μｍの緑色の着色層部13Gaにより形
成されて高さが１．７μｍで、スペーサ143 は膜厚０．
９μｍの緑色の着色層部13Gaおよび膜厚１．１μｍの青
色の着色層部13Baにより形成されて高さが２．０μｍで
ある。
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、スペーサ141 は膜厚０．
８μｍの赤色の着色層部13Raおよび膜厚１．１μｍの青
色の着色層部13Baにより形成されて高さが１．９μｍ
で、スペーサ142 は膜厚０．８μｍの赤色の着色層部13
Raおよび膜厚０．９μｍの緑色の着色層部13Gaにより形
成されて高さが１．７μｍで、スペーサ143 は膜厚０．
９μｍの緑色の着色層部13Gaおよび膜厚１．１μｍの青
色の着色層部13Baにより形成されて高さが２．０μｍで
ある。
【００２８】そして、高さ１．９μｍのスペーサ141 に
対向する突起331 は膜厚１０００オングストロームの半
導体層部25a および膜厚２０００オングストロームのエ
ッチング保護層部26a に合計膜厚３０００オングストロ
ームに形成され、高さ１．７μｍのスペーサ142 に対向
する突起332 は膜厚５０００オングストロームの信号線
層部31a で形成され、高さ２．０μｍのスペーサ143 に
対向する突起333 は膜厚１０００オングストロームの半
導体層部25a で形成されている。したがって、高さ１．
９μｍのスペーサ141 に膜厚３０００オングストローム
の突起331 が対向して合計高さ２．２μｍになり、高さ
１．７μｍのスペーサ142 に膜厚５０００オングストロ
ームの突起332 が対向して合計高さ２．２μｍになり、
高さ２．０μｍのスペーサ143 に膜厚１０００オングス
トロームの突起333 が対向して合計高さ２．１μｍにな
り、いずれもほぼ等しい高さとなる。
対向する突起331 は膜厚１０００オングストロームの半
導体層部25a および膜厚２０００オングストロームのエ
ッチング保護層部26a に合計膜厚３０００オングストロ
ームに形成され、高さ１．７μｍのスペーサ142 に対向
する突起332 は膜厚５０００オングストロームの信号線
層部31a で形成され、高さ２．０μｍのスペーサ143 に
対向する突起333 は膜厚１０００オングストロームの半
導体層部25a で形成されている。したがって、高さ１．
９μｍのスペーサ141 に膜厚３０００オングストローム
の突起331 が対向して合計高さ２．２μｍになり、高さ
１．７μｍのスペーサ142 に膜厚５０００オングストロ
ームの突起332 が対向して合計高さ２．２μｍになり、
高さ２．０μｍのスペーサ143 に膜厚１０００オングス
トロームの突起333 が対向して合計高さ２．１μｍにな
り、いずれもほぼ等しい高さとなる。
【００２９】そして、この図３に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置37を駆動したところ、前述の場合と
同様に、表示むらが無く良好な表示が得られた。
クス型液晶表示装置37を駆動したところ、前述の場合と
同様に、表示むらが無く良好な表示が得られた。
【００３０】なお、この場合スペーサ141 と突起331 の
合計高さおよびスペーサ142 と突起332 の合計高さと、
スペーサ143 と突起333 の合計高さとの間には、約０．
１μｍの差異があるが、本実施の形態の液晶表示装置に
おいては、表示むらは観察されなかった。
合計高さおよびスペーサ142 と突起332 の合計高さと、
スペーサ143 と突起333 の合計高さとの間には、約０．
１μｍの差異があるが、本実施の形態の液晶表示装置に
おいては、表示むらは観察されなかった。
【００３１】また、ツイステッドネマティック（ＴＮ）
型液晶表示素子においては、通常このギャップ差は好ま
しくは０．３μｍ未満、さらに好ましくは０．２μｍ以
下の範囲であれば許容される。したがって、各スペーサ
141 ，142 ，143 と突起331，332 ，333 の合計高さを
この範囲内となるように調整することによって、均一な
表示が得られる。
型液晶表示素子においては、通常このギャップ差は好ま
しくは０．３μｍ未満、さらに好ましくは０．２μｍ以
下の範囲であれば許容される。したがって、各スペーサ
141 ，142 ，143 と突起331，332 ，333 の合計高さを
この範囲内となるように調整することによって、均一な
表示が得られる。
【００３２】このように、突起331 ，332 ，333 を構成
する膜は自由に組み合わせができるため、スペーサ1
41 ，142 ，143 の高さに応じて突起高さを変更するこ
とが可能である。
する膜は自由に組み合わせができるため、スペーサ1
41 ，142 ，143 の高さに応じて突起高さを変更するこ
とが可能である。
【００３３】また、他の実施の形態のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置について、図４を参照して説明す
る。
クス型液晶表示装置について、図４を参照して説明す
る。
【００３４】この図４に示すアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、薄膜トランジスタをトッ
プゲート型にし、そして、高さ３．５μｍのスペーサ14
1 に対向する突起331 は膜厚５０００オングストローム
の信号線層部31a にて形成され、高さ３．３μｍのスペ
ーサ142 に対向する突起332 は膜厚２０００オングスト
ロームの半導体層部25a および５０００オングストロー
ムの信号線層部31a の合計膜厚７０００オングストロー
ムに形成され、高さ３．８μｍのスペーサ143 に対向す
る突起333 は膜厚２０００オングストロームのアモルフ
ァスシリコン層部27a で形成されている。したがって、
高さ３．５μｍのスペーサ141 に膜厚５０００オングス
トロームの突起331 が対向して合計高さ４．０μｍにな
り、高さ３．３μｍのスペーサ142 に膜厚７０００オン
グストロームの突起332 が対向して合計高さ４．０μｍ
になり、高さ３．８μｍのスペーサ143 に膜厚２０００
オングストロームの突起333 が対向して合計高さ４．０
μｍになり、いずれも等しい高さとなる。
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、薄膜トランジスタをトッ
プゲート型にし、そして、高さ３．５μｍのスペーサ14
1 に対向する突起331 は膜厚５０００オングストローム
の信号線層部31a にて形成され、高さ３．３μｍのスペ
ーサ142 に対向する突起332 は膜厚２０００オングスト
ロームの半導体層部25a および５０００オングストロー
ムの信号線層部31a の合計膜厚７０００オングストロー
ムに形成され、高さ３．８μｍのスペーサ143 に対向す
る突起333 は膜厚２０００オングストロームのアモルフ
ァスシリコン層部27a で形成されている。したがって、
高さ３．５μｍのスペーサ141 に膜厚５０００オングス
トロームの突起331 が対向して合計高さ４．０μｍにな
り、高さ３．３μｍのスペーサ142 に膜厚７０００オン
グストロームの突起332 が対向して合計高さ４．０μｍ
になり、高さ３．８μｍのスペーサ143 に膜厚２０００
オングストロームの突起333 が対向して合計高さ４．０
μｍになり、いずれも等しい高さとなる。
【００３５】そして、この図４に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置37を駆動したところ、前述の場合と
同様に、表示むらが無く良好な表示が得られた。
クス型液晶表示装置37を駆動したところ、前述の場合と
同様に、表示むらが無く良好な表示が得られた。
【００３６】また、このようにボトムゲート型に限らず
トップゲート型の場合にも有効である。
トップゲート型の場合にも有効である。
【００３７】さらに、他の実施の形態のアクティブマト
リクス型液晶表示装置について、図５を参照して説明す
る。
リクス型液晶表示装置について、図５を参照して説明す
る。
【００３８】この図５に示すアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、スペーサ141 ，142 ，14
3 は底面を１５μｍ×１５μｍの正方形状にしたまま
で、突起331 ，332 ，333 の底面を２５μｍ×２５μｍ
の正方形状にしたものである。
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、スペーサ141 ，142 ，14
3 は底面を１５μｍ×１５μｍの正方形状にしたまま
で、突起331 ，332 ，333 の底面を２５μｍ×２５μｍ
の正方形状にしたものである。
【００３９】そして、マトリクスアレイ基板34と対向基
板15との合わせずれが大きい場合にも、突起突起331 ，
332 ，333 とスペーサ141 ，142 ，143 とのずれによる
スペーサ141 ，142 ，143 の強度のばらつきがないため
表示むらは発生せず、歩留まりが向上した。
板15との合わせずれが大きい場合にも、突起突起331 ，
332 ，333 とスペーサ141 ，142 ，143 とのずれによる
スペーサ141 ，142 ，143 の強度のばらつきがないため
表示むらは発生せず、歩留まりが向上した。
【００４０】またさらに、他の実施の形態のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置について、図６を参照して説
明する。
マトリクス型液晶表示装置について、図６を参照して説
明する。
【００４１】この図６に示すアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、スペーサ141 ，142 ，14
3 は底面を１５μｍ×１５μｍの正方形状にしたまま
で、突起331 ，332 ，333 の底面を１０μｍ×１０μｍ
の正方形状にしたものである。
晶表示装置は、図１および図２に示すアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、スペーサ141 ，142 ，14
3 は底面を１５μｍ×１５μｍの正方形状にしたまま
で、突起331 ，332 ，333 の底面を１０μｍ×１０μｍ
の正方形状にしたものである。
【００４２】そして、突起331 ，332 ，333 のサイズで
スペーサ機能としての強度が決まるため、スペーサ1
41 ，142 ，143 との合わせずれが生じた場合にも表示
むらは発生しない。また、スペーサ141 ，142 ，143 に
比べマトリクスアレイ基板34上の突起331 ，332 ，333
の方がパターンニング精度が高く太さのばらつきによる
スペーサ141 ，142 ，143 の強度のばらつきもないた
め、図５に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置37
に比べ、歩留まりが向上した。
スペーサ機能としての強度が決まるため、スペーサ1
41 ，142 ，143 との合わせずれが生じた場合にも表示
むらは発生しない。また、スペーサ141 ，142 ，143 に
比べマトリクスアレイ基板34上の突起331 ，332 ，333
の方がパターンニング精度が高く太さのばらつきによる
スペーサ141 ，142 ，143 の強度のばらつきもないた
め、図５に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置37
に比べ、歩留まりが向上した。
【００４３】そしてまた、他の実施の形態のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置について、図７を参照して説
明する。
マトリクス型液晶表示装置について、図７を参照して説
明する。
【００４４】この図７に示すアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、図５に示すアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、突起332 の半導体層部25a の底面を
３５μｍ×３５μｍの正方形状、アモルファスシリコン
層部27a の底面を２５μｍ×２５μｍの正方形状、信号
線層部31a の底面を１５μｍ×１５μｍの正方形状に
し、上方に向かうにしたがって径小にしたものである。
晶表示装置は、図５に示すアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、突起332 の半導体層部25a の底面を
３５μｍ×３５μｍの正方形状、アモルファスシリコン
層部27a の底面を２５μｍ×２５μｍの正方形状、信号
線層部31a の底面を１５μｍ×１５μｍの正方形状に
し、上方に向かうにしたがって径小にしたものである。
【００４５】そして、このように突起332 を形成して配
向膜を塗布しラビング処理したところ、突起サイズが大
きい場合にみられる突起332 の周辺の配向不良は生じな
かった。また、ラビングによる膜はがれも発生せず図５
に示す実施の形態のものに比べて歩留まりが向上した。
向膜を塗布しラビング処理したところ、突起サイズが大
きい場合にみられる突起332 の周辺の配向不良は生じな
かった。また、ラビングによる膜はがれも発生せず図５
に示す実施の形態のものに比べて歩留まりが向上した。
【００４６】上記実施の形態では、マルチギャップ構造
の場合について説明したが、柱状あるいはその他のスペ
ーサの高さが一定とならない構成であれば、同様に適用
できる。また、工程数を増加させることなく、マトリク
スアレイ基板上の突起の高さでマトリクスアレイ基板お
よび対向基板間の間隔を補正することにより均一なセル
ギャップが得られるだけでなく、スペーサの設計の自由
度も広がり、最適設計により表示品位も向上する。
の場合について説明したが、柱状あるいはその他のスペ
ーサの高さが一定とならない構成であれば、同様に適用
できる。また、工程数を増加させることなく、マトリク
スアレイ基板上の突起の高さでマトリクスアレイ基板お
よび対向基板間の間隔を補正することにより均一なセル
ギャップが得られるだけでなく、スペーサの設計の自由
度も広がり、最適設計により表示品位も向上する。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、スペーサの高さに対応
して第１の基板上に複数の異なる高さの突起を形成し、
この対応した高さの突起上にスペーサを設置してスペー
サおよび突起を加えた高さをそれぞれほぼ同一高さとす
るもので、スペーサの高さに対応して第１の基板に突起
を設け、スペーサおよび突起を加えた高さをそれぞれほ
ぼ同じ高さとすることにより、第１の基板および第２の
基板間を一定に保つことができ、表示むらを防止でき、
表示品位が向上する。
して第１の基板上に複数の異なる高さの突起を形成し、
この対応した高さの突起上にスペーサを設置してスペー
サおよび突起を加えた高さをそれぞれほぼ同一高さとす
るもので、スペーサの高さに対応して第１の基板に突起
を設け、スペーサおよび突起を加えた高さをそれぞれほ
ぼ同じ高さとすることにより、第１の基板および第２の
基板間を一定に保つことができ、表示むらを防止でき、
表示品位が向上する。
【図１】本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置
の一実施の形態を示す断面図である。
の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】同上マトリクスアレイ基板を示す平面図であ
る。
る。
【図３】同上アクティブマトリクス型液晶表示装置の他
の実施の形態を示す断面図である。
の実施の形態を示す断面図である。
【図４】同上アクティブマトリクス型液晶表示装置のま
た他の実施の形態を示す断面図である。
た他の実施の形態を示す断面図である。
【図５】同上アクティブマトリクス型液晶表示装置のさ
らに他の実施の形態を示す断面図である。
らに他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】同上アクティブマトリクス型液晶表示装置のま
たさらに他の実施の形態を示す断面図である。
たさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】同上アクティブマトリクス型液晶表示装置のそ
してまた他の実施の形態を示す断面図である。
してまた他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】従来例のアクティブマトリクス型液晶表示装置
の対向基板を示す平面図である。
の対向基板を示す平面図である。
141 ，142 ，143 スペーサ 15 第２の基板としての対向基板 32 スイッチング素子としての薄膜トランジスタ 331 ，332 ，333 突起 34 第１の基板としてのマトリクスアレイ基板 37 アクティブマトリクス型液晶表示装置
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の信号線および複数の走査線をマト
リクス状に配置しこれら信号線および走査線の各交差部
にスイッチング素子を形成した第１の基板と、この第１
の基板に対向して設けられ対向電極を有する第２の基板
と、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも
一方上に形成された高さの異なるスペーサと、前記スペ
ーサを介した第１の基板および第２の基板間に挟持され
た液晶とを具備したアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、 前記スペーサの高さに対応して前記第１の基板上に複数
の異なる高さの突起を形成し、この対応した高さの突起
上にスペーサを設置してスペーサおよび突起を加えた高
さをそれぞれほぼ同一高さとすることを特徴とするアク
ティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項２】 スペーサは、第１の基板および第２の基
板の少なくとも一方上に形成された着色層を２色以上重
ねて形成したことを特徴とする請求項１記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項３】 スイッチング素子は、複数の膜で形成さ
れた薄膜トランジスタで、 突起は、この薄膜トランジスタを構成する膜の少なくと
も一部で構成されたことを特徴とする請求項１または２
記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項４】 突起は、複数の膜で形成され、下層の膜
が上層の膜よりも大きいことを特徴とする請求項１ない
し３いずれか記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項５】 突起は、絶縁膜および半導体膜の少なく
ともいずれかを有することを特徴とする請求項１ないし
４いずれか記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20058596A JPH1048640A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20058596A JPH1048640A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048640A true JPH1048640A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16426799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20058596A Pending JPH1048640A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1048640A (ja) |
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- 1996-07-30 JP JP20058596A patent/JPH1048640A/ja active Pending
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