JP4717392B2 - 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の表示部等に用いられる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、一般に透明電極をそれぞれ備えた２枚の基板と、両基板間に挟持された液晶層とを有している。液晶表示装置は、透明電極間に所定の電圧を印加して液晶を駆動させ、画素毎に光透過率を制御することにより所望の表示が得られるようになっている。近年、液晶表示装置は、ノート型ＰＣ、テレビ受像機、モニタ装置、及び投射型プロジェクタ等に用いられている。液晶表示装置の需要は増加しており、液晶表示装置に対する要求も多様化している。

一般的な偏光板とカラーフィルタ（ＣＦ）とを用いる液晶表示装置では、パネル状態での光透過率は３％〜１０％であり、バックライトの光エネルギーの損失が大きい。パネルの光透過率は、偏光板及びＣＦ層の光透過率や画素開口率によってほぼ決定される。画素開口率を向上させる技術として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とＣＦ層とを同一基板上に形成するＣＦｏｎＴＦＴ（ＣＯＴ）構造がある。ＣＯＴ構造の液晶表示装置では、ＴＦＴ基板と対向基板を貼り合わせる際の貼合せマージンが不要であり、またＣＦ層が膜厚の厚い有機材料による層間絶縁膜として機能するため、基板面に垂直に見て画素電極端部をバスラインに近接させることができ、画素開口率の向上が可能となる。

ＣＯＴ構造のＴＦＴ基板は、アレイ工程とＣＦ工程とを経て作製される。すなわちＣＯＴ構造では、ＣＦ工程の歩留りがＴＦＴ基板に直接影響する。ＣＦ工程では、ＣＦ樹脂層を形成する工程の他に、隣り合う画素領域間を遮光する樹脂ブラックマトリクス（ＢＭ）を形成する工程や、ＣＦ樹脂層上の全面にオーバーコート（ＯＣ）層を形成する工程が行われる場合がある。しかしながら、樹脂ＢＭやＯＣ層を形成する工程は比較的難易度が高いため、ＴＦＴ基板の製造歩留りが低下してしまう原因になる。このため、ＣＯＴ構造の液晶表示装置では、製造歩留りの向上及び製造コスト低減のために、樹脂ＢＭやＯＣ層をＴＦＴ基板に設けない方が望ましい。

膜厚３．０μｍ程度の厚膜タイプのＣＦ樹脂層を用い、隣り合う画素領域間のバスライン上に当該ＣＦ樹脂層の端部を配置することによって、樹脂ＢＭやＯＣ層が不要になる可能性がある。すなわち、ＣＦ樹脂層をドレインバスラインと画素電極との間の層に形成し、層間絶縁膜として機能させることによりＯＣ層が不要になる。また、ＣＦ樹脂層の膜厚を厚くすることによって、容量Ｃｄｓを低減できるため、基板面に垂直に見て画素電極端部をドレインバスライン及びゲートバスラインの端部に近づけて（あるいは一部が重なるように）配置することができる。これにより、両バスラインをＢＭとして機能させることができるため、画素開口率が向上するとともにＢＭが不要になる。

図２１は、従来のＣＯＴ構造の液晶表示装置をドレインバスラインの延びる方向に垂直な方向に切断した断面構成を示している。図２１に示すように、液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１０２と、対向基板１０４と、両基板１０２、１０４間に封止された液晶１０６とを有している。ＴＦＴ基板１０２は、複数のゲートバスライン（図示せず）と、絶縁膜１３０を介してゲートバスラインに交差する複数のドレインバスライン１１４とをガラス基板１１０上に有している。また、絶縁膜１３０上の画素領域には、ドレインバスライン１１４に平行に延びるストライプ状の３色のＣＦ樹脂層１４０Ｒ（赤）、１４０Ｇ（緑）、１４０Ｂ（青）が形成されている（図２１ではＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇを示している）。ＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂ上には、画素電極１１６が画素領域毎に形成されている。一方、対向基板１０４は、ガラス基板１１１上に共通電極１４２を有している。

例えばＣＦ樹脂層１４０Ｒの端部（側端部）１４１Ｒは、ドレインバスライン１１４上に配置され、隣接する画素領域にはみ出ないようになっている。ＣＦ樹脂層１４０Ｒに隣接するＣＦ樹脂層１４０Ｇの端部１４１Ｇはドレインバスライン１１４上に配置され、隣接する画素領域にはみ出ないようになっている。ＣＦ樹脂層１４０Ｇの端部１４１Ｇは、ＣＦ樹脂層１４０Ｒの端部１４１Ｒ上に重なっている。ＣＦ樹脂層１４０Ｇ（端部１４１Ｇ）とＣＦ樹脂層１４０Ｒ（端部１４１Ｒ）とが重なる重なり領域は、ドレインバスライン１１４上のみに形成される。ドレインバスライン１１４の形成された領域は遮光領域となるので、ＣＦ樹脂層１４０ＧとＣＦ樹脂層１４０Ｒとが重なっても混色は発生しないようになっている。また、重なり領域でのＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇの厚さの和は、他の領域でのＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇの厚さとほぼ同じになっている。

ところで、ＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂは、通常、精度の比較的低いプロキシミティ露光方式を用いてパターニングされる。図２１では理想的にパターニングされた状態を示しているが、プロキシミティ露光では、隣り合うＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇ間に相対的な位置ずれが生じる場合がある。図２２は、ＣＦ樹脂層１４０ＲがＣＦ樹脂層１４０Ｇ側にずれてパターニングされた液晶表示装置の断面構成を示している。図２２に示すように、ＣＦ樹脂層１４０Ｒの端部１４１Ｒは、ドレインバスライン１１４を越えて、隣接する画素領域にはみ出している。したがって、ＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇが重なる重なり領域もＧの画素領域内にはみ出すため混色が発生し、表示品質が低下してしまう。

一方で、ＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂに位置ずれが生じないように、位置合わせ精度に優れたステップ式投影露光方式やミラープロジェクション露光方式を用いてＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂをパターニングすると、ＣＯＴ構造の液晶表示装置の製造コストが増加してしまう。

図２３は、上記の問題を解決する従来のＣＯＴ構造の液晶表示装置の断面構成を示している。図２３に示すように、ＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇは、互いに全く重ならないか、一部のみが重なるように形成されている。これにより、ドレインバスライン１１４上には、ＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇの厚さとほぼ同じ溝深さを有する溝部１４４が形成されている。ＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇは、パターニングした際に相対的な位置ずれが生じても、隣接する画素領域にはみ出さないようになっている。これにより、プロキシミティ露光方式を用いてＣＦ樹脂層１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂを形成しても、混色の発生に起因する表示品質の低下は生じない。

ところが、図２３に示す状態では、層間絶縁膜としても機能するＣＦ樹脂層１４０がドレインバスライン１１４上に存在しない領域、又は存在してもＣＦ樹脂層１４０の厚さが十分でない領域が存在する。図２４は、ドレインバスライン１１４近傍を拡大して示している。図２４に示すように、ドレインバスライン１１４上に十分な厚さの層間絶縁膜がないと、ドレインバスライン１１４と画素電極１１６との間に生じる電気容量Ｃｄｓが大きくなるため、クロストークや露光機の継ぎ目に発生する微小なずれ等に起因する表示むらが視認され易くなるという問題が生じる。表示むらを抑制するためには、樹脂ＢＭを形成したり、ドレインバスライン１１４と画素電極１１６との間の間隔を広げる必要がある。したがって、液晶表示装置の製造コストが増加するとともに、画素開口率の低下により光透過率が低下してしまうという問題が生じる。

特開平１０−２０６８８８号公報 特開２００２−２３６２８６号公報

本発明の目的は、低コストで良好な表示品質の得られる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を提供することにある。

上記目的は、対向配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、前記基板上に配置された複数の画素領域と、前記基板上に形成され、絶縁膜を介して互いに交差する複数のバスラインと、前記バスライン上に端部が配置された複数色のカラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層上の前記画素領域毎に形成された画素電極と、隣り合う前記カラーフィルタ層の端部間に形成された溝部と、前記溝部を埋めるように形成された有機絶縁層とを有することを特徴とする液晶表示装置用基板によって達成される。

本発明によれば、低コストで良好な表示品質の得られる液晶表示装置を実現できる。

本発明の一実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について図１乃至図２０を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置のＲ、Ｇ、Ｂの３画素分の構成を示している。図２は、図１のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、対向して配置されたＴＦＴ基板２及び対向基板４と、両基板２、４間に封止された液晶６とを有している。ＴＦＴ基板２は、図１の左右方向に延びる複数のゲートバスライン１２と、絶縁膜３０を介してゲートバスライン１２に交差し、図１の上下方向に延びる複数のドレインバスライン１４とを透明なガラス基板１０上に有している。ゲートバスライン１２とドレインバスライン１４とによって画素領域が画定されている。隣り合う２本のゲートバスライン１２の間には、各画素領域を横切る蓄積容量バスライン１８が形成されている。また絶縁膜３０上には、ドレインバスライン１４に平行に延びるストライプ状の３色のＣＦ樹脂層４０（４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ）が形成されている。各画素領域には、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか１色のＣＦ樹脂層４０が形成されている。ＣＦ樹脂層４０上の画素領域毎には、画素電極１６が形成されている。基板面に垂直に見ると、画素電極１６とゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４とは重ならず、画素電極１６の端辺はゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４の端辺に一致している。

ゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４の交差位置近傍には、画素領域毎にＴＦＴ（図示せず）が配置されている。ＴＦＴ上には、例えば複数色の積層又は単層のＣＦ樹脂層４０からなり、ＴＦＴを遮光するＴＦＴ遮光部５２が形成されている。一方、対向基板４は、透明なガラス基板１１上のほぼ全面に共通電極４２を有している。

図２は、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇがほぼ理想的にパターニングされた状態を示しており、ＣＦ樹脂層４０Ｒの図中左側端部（側端部）及びＣＦ樹脂層４０Ｇの図中右側端部は、ドレインバスライン１４に重なって配置されている。また、隣接するＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇの端部間には溝部５６が意図的に形成されている。溝部５６上には、例えばＣＦ樹脂層４０とは異なる材料からなる有機絶縁層５４が形成されている。例えば有機絶縁層５４は、溝部５６をほぼ完全に埋めるとともに、その表面の基板面からの高さがＣＦ樹脂層４０表面の基板面からの高さより高くなるように形成される。有機絶縁層５４はＣＦ樹脂層４０とともに層間絶縁膜として機能するため、ドレインバスライン１４上に十分な厚さの層間絶縁膜が形成されることになる。このため、ドレインバスライン１４と画素電極１６との間に生じる電気容量Ｃｄｓを小さくでき、クロストークや露光機の継ぎ目に発生する微小なずれ等に起因して視認される表示むらを抑制できる。したがって、良好な表示品質の液晶表示装置が得られる。また本実施の形態では、ＣＦ樹脂層４０上のほぼ全面を覆うＯＣ層が形成されていない。有機絶縁層５４は、ＣＦ樹脂層４０端部同士の隣接するドレインバスライン１４上のみに形成されるため、ＯＣ層を全面に形成するのと比較すると、異物等の混入によるＴＦＴ基板２の製造歩留りの低下を抑えることができる。

図３は、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇが互いに近づく方向にずれてパターニングされた液晶表示装置の断面構成を示している。図３に示すように、本実施の形態では、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇが互いに近づく方向にずれてパターニングされたとしても、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇがドレインバスライン１４を越えて隣接する画素領域にはみ出すことがなく、混色は生じないようになっている。この場合、溝部５６の溝深さが浅くなるため、有機絶縁層５４がＣＦ樹脂層４０表面より盛り上がって形成されることになるが、特に問題は生じない。

図４は、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇが互いに離れる方向にずれてパターニングされた液晶表示装置の断面構成を示している。図４に示すように、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇが互いに離れる方向にずれてパターニングされると、ドレインバスライン１４上の一部にＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇが存在しない場合、あるいはドレインバスライン１４上のＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇの厚さが薄くなる場合が生じる。本実施の形態では、上記のような場合であっても有機絶縁層５４によってＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇとほぼ同じ膜厚の層間絶縁膜が形成されるため、ドレインバスライン１４と画素電極１６との間に生じる電気容量Ｃｄｓが大きくなることはない。

本実施の形態では、ＣＦ樹脂層４０をパターニングする際に位置ずれが生じても、混色が発生せず、電気容量Ｃｄｓが大きくなってしまうこともない。したがって、本実施の形態によれば、精度の比較的低いプロキシミティ露光方式を用いてＣＦ樹脂層４０をパターニングできるため、表示品質の良好なＣＯＴ構造の液晶表示装置が低コストで得られる。また、本実施の形態では樹脂ＢＭやＯＣ層を形成していないため、ＴＦＴ基板２の製造歩留りが向上する。さらに本実施の形態では、対向基板４側にＢＭを形成していないので、ＴＦＴ基板２と対向基板４とを貼り合わせる際に貼合せずれが生じても開口率が低下することはない。

以下、本実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について、実施例を用いてより具体的に説明する。

（実施例１）
図５は、本実施の形態の実施例１による液晶表示装置の３画素のＴＦＴ近傍の構成を示している。図５に示すようにゲートバスライン１２とドレインバスライン１４との交差位置近傍には、ＴＦＴ２０が形成されている。ＴＦＴ２０のドレイン電極２１はドレインバスライン１４に電気的に接続され、ソース電極２２はコンタクトホール２４を介して画素電極１６に電気的に接続されている。またチャネル保護膜２３直下の領域のゲートバスライン１２は、ＴＦＴ２０のゲート電極として機能している。なお、図５ではＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ、及び有機絶縁層５４の図示を省略している。

図６乃至図９は、本実施例による液晶表示装置のＴＦＴ基板の製造方法を示す工程断面図である。図６乃至図８は図５のＢ−Ｂ線で切断した断面を示し、図９は図５のＣ−Ｃ線で切断した断面を示している。まず、図６（ａ）に示すように、透明なガラス基板１０上の全面に、例えば膜厚１００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層と膜厚５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層とをこの順に成膜し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングして、ゲートバスライン１２を形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、ゲートバスライン１２上の基板全面に、例えば膜厚３５０ｎｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなる絶縁膜３０、膜厚３０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層２８’、及び膜厚１２０ｎｍのＳｉＮ膜をこの順に連続成膜する。続いて、背面露光を用いたパターニングによりチャネル保護膜２３を自己整合的に形成する。

次に、例えば膜厚３０ｎｍのｎ^＋ａ−Ｓｉ層、膜厚２０ｎｍのＴｉ層、膜厚７５ｎｍのＡｌ層、及び膜厚４０ｎｍのＴｉ層を基板全面にこの順に成膜する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、図６（ｃ）に示すように、ドレインバスライン１４、ＴＦＴ２０のドレイン電極２１及びソース電極２２、動作半導体層２８を形成する。このパターニングでは、チャネル保護膜２３がエッチングストッパとして機能し、チャネル保護膜２３下層の動作半導体層２８はエッチングされずに残存する。以上の工程でＴＦＴ２０が完成する。

次に、図７（ａ）に示すように、感光性顔料分散タイプのＲレジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布し、例えばプロキシミティ露光方式を用いてパターニングする。このパターニングでは、ＴＦＴ２０のソース電極２２表面を露出させるコンタクトホール２４が同時に形成される。その後ポストベークして、ＣＦ樹脂層４０ＲをＲ画素に形成する。

次に、図７（ｂ）に示すように、感光性顔料分散タイプのＧレジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布し、例えばプロキシミティ露光方式を用いてパターニングする。このパターニングでは、ＴＦＴ２０のソース電極２２表面を露出させるコンタクトホール２４が同時に形成される。その後ポストベークして、ＣＦ樹脂層４０ＧをＧ画素に形成する。図７（ｂ）では図示していないが、このとき隣接するＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ間には溝部５６が形成される（後に示す図９参照）。溝部５６は、ＣＦ樹脂層４０ＲとＣＦ樹脂層４０Ｇとが互いに離れる方向にずれてパターニングされたときには広い溝幅及び深い溝深さで形成され、互いに近づく方向にずれてパターニングされたときには狭い溝幅及び浅い溝深さで形成される。

次に、図８（ａ）に示すように、感光性顔料分散タイプのＢレジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布し、例えばプロキシミティ露光方式を用いてパターニングする。このパターニングでは、ＴＦＴ２０のソース電極２２表面を露出させるコンタクトホール２４が同時に形成される。その後ポストベークして、ＣＦ樹脂層４０ＢをＢ画素に形成する。図８（ａ）では図示していないが、このとき隣接するＣＦ樹脂層４０Ｇ、４０Ｂ間及び隣接するＣＦ樹脂層４０Ｂ、４０Ｒ間には、上記と同様の溝部５６が形成される。

次に、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ上の全面に、例えば膜厚７０ｎｍのＩＴＯ膜を成膜する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、図８（ｂ）に示すように、画素領域毎に画素電極１６を形成する。画素電極１６は、コンタクトホール２４を介してソース電極２２に電気的に接続される。

次に、ポジ型フォトレジストを例えば膜厚２．０μｍに塗布してパターニングする。その後ポストベークして、図９に示すように、隣接するＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ間などに形成された溝部５６を埋める有機絶縁層５４が形成される。以上の工程を経て、ＴＦＴ基板２が完成する。なお、ＴＦＴやＣＦ等の形成材料や製造プロセスは上記に限らず、他の形成材料や製造プロセスを用いてＴＦＴ基板２を作製してもよい。

図１０は、本実施例による液晶表示装置の構成の変形例を示している。図１０に示すように、本変形例では、ドレインバスライン１４上に直接ＣＦ樹脂層４０が形成されるのではなく、ドレインバスライン１４上の基板全面に例えばＳｉＮ膜からなる保護膜３２が形成され、ＣＦ樹脂層４０は保護膜３２上に形成されている。

図１１及び図１２は、本実施例による液晶表示装置の構成の他の変形例を示している。図２に示した構成では、基板面に垂直に見ると画素電極１６とドレインバスライン１４とは重ならず、画素電極１６の端辺がドレインバスライン１４の端辺にほぼ一致している。これに対して図１１に示す構成では、基板面に垂直に見て画素電極１６がドレインバスライン１４に重なって形成されている。また図１２に示す構成では、基板面に垂直に見て画素電極１６がドレインバスライン１４から離れて形成されている。

（実施例２）
次に、本実施の形態の実施例２による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について説明する。図１３は、本実施例による液晶表示装置のＲ、Ｇ、Ｂの３画素分の構成を示している。図１４は、図１３のＤ−Ｄ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図１３及び図１４に示すように、隣接するＣＦ樹脂層４０間には溝部５６が形成され、溝部５６を埋めるように有機絶縁層５４が形成されている。また、蓄積容量バスライン１８及び蓄積容量電極１９上の領域には、セルギャップを維持する柱状スペーサ５０が形成されている。有機絶縁層５４と柱状スペーサ５０は、同一の形成材料で形成されている。

ＴＦＴ基板２の製造方法を簡単に説明する。画素電極１６の形成後の基板全面に、ネガ型フォトスペーサ用レジストを例えば膜厚４．０μｍに塗布する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング及びポストベークにより、柱状スペーサ５０と有機絶縁層５４とを同時に形成する。以上の工程を経てＴＦＴ基板２が完成する。本実施例では、有機絶縁層５４の膜厚（高さ）は、柱状スペーサ５０の高さとほぼ同じになる。溝部５６が有機絶縁層５４により埋められればよいため、有機絶縁層５４の膜厚は、一般にＣＦ樹脂層４０の膜厚の５０％〜１５０％程度が好ましい。本実施例によれば、有機絶縁層５４が柱状スペーサ５０と同時に形成されるため、ＴＦＴ基板２の製造工程を削減できる。

（実施例３）
次に、本実施の形態の実施例３による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について説明する。本実施例による液晶表示装置は、垂直配向処理を表面に施した一対の基板間に、負の誘電率異方性を有する液晶を封止して作製されている。液晶の配向は、電圧無印加時に基板面にほぼ垂直に配向し、所定の電圧を印加したときに基板面に対して斜めに配向するホメオトロピック配向である。図１５は、本実施例による液晶表示装置のＲ、Ｇ、Ｂの３画素分の構成を示している。図１６は、図１５のＥ−Ｅ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図１５及び図１６に示すように、ＴＦＴ基板２の画素電極１６上には、液晶６の配向を制御する配向規制用構造物として、画素領域端部に対して斜めに延びる線状突起４４が形成されている。また、隣接するＣＦ樹脂層４０間には溝部５６が形成され、溝部５６を埋めるように有機絶縁層５４が形成されている。有機絶縁層５４と線状突起４４は、同一の形成材料で形成されている。また、対向基板４側には、線状突起４４に対して半ピッチずれて並列するスリット（電極の抜き）４６が形成されている。

ＴＦＴ基板２の製造方法を簡単に説明する。画素電極１６の形成後の基板全面に、ポジ型フォトレジストを例えば膜厚１．５μｍに塗布する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング及びポストベークにより、線状突起４４と有機絶縁層５４とを同時に形成する。以上の工程を経てＴＦＴ基板２が完成する。本実施例によれば、有機絶縁層５４が線状突起４４と同時に形成されるため、ＴＦＴ基板２の製造工程を削減できる。

図１７は、本実施例による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置の変形例を示している。図１７に示すように、本変形例では対向基板４側にスリット４６が形成されず、ＴＦＴ基板２側に線状突起４５が形成されている。線状突起４５は、ゲートバスライン１２に並列して延び、有機絶縁層５４と同一の形成材料で同時に形成されている。なお、本実施例ではＶＡモードの液晶表示装置を例に挙げているが、ＴＮモード等の他のモードの液晶表示装置にも適用可能である。

（実施例４）
次に、本実施の形態の実施例４による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置について説明する。図１８は、本実施例による液晶表示装置をゲートバスラインに平行に切断した断面構成を示している。図１８に示すように、本実施例による液晶表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの少なくとも１色の画素でセルギャップが異なるマルチギャップ型の構造を有している。本例では、Ｂ画素のＣＦ樹脂層４０Ｂ上に所定の厚さのセルギャップ調整層５８が形成されているため、Ｂ画素のセルギャップが他の画素のセルギャップよりも狭くなっている。また、隣接するＣＦ樹脂層４０間には溝部５６が形成され、溝部５６を埋めるように有機絶縁層５４が形成されている。有機絶縁層５４とセルギャップ調整層５８は、同一の形成材料で形成されている。

ＴＦＴ基板２の製造方法を簡単に説明する。ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂを形成した後の基板全面に、透明フォトレジストを例えば膜厚１．５μｍに塗布する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング及びポストベークにより、セルギャップ調整層５８と有機絶縁層５４とを同時に形成する。その後、例えば膜厚７０μｍのＩＴＯ膜を全面に成膜してパターニングし、画素領域毎に画素電極１６を形成する。以上の工程を経てＴＦＴ基板２が完成する。本実施例によれば、有機絶縁層５４がセルギャップ調整層５８と同時に形成されるため、ＴＦＴ基板２の製造工程を削減できる。

（実施例５）
次に、本実施の形態の実施例５による液晶表示装置用基板について説明する。図１９は、本実施例による液晶表示装置用基板をゲートバスラインに平行に切断した断面構成を示している。図１９に示すように、ＴＦＴ基板２は、３色のＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂを有している。隣接する２色のＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ間のドレインバスライン１４上方には、他の１色のＣＦ樹脂層４０Ｂと同一の形成材料からなる有機絶縁層５４Ｂが形成されている。同様に、ＣＦ樹脂層４０Ｇ、４０Ｂ間のドレインバスライン１４上方にはＣＦ樹脂層４０Ｒと同一の形成材料からなる有機絶縁層５４Ｒが形成され、ＣＦ樹脂層４０Ｂ、４０Ｒ間のドレインバスライン１４上方にはＣＦ樹脂層４０Ｇと同一の形成材料からなる有機絶縁層５４Ｇが形成されている。

有機絶縁層５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂは、隣接するＣＦ樹脂層４０間に形成された溝部５６を埋める機能か、あるいは、隣接するＣＦ樹脂層４０間に溝部５６が形成されないようにする機能を有している。本例では、有機絶縁層５４ＢはＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ間に形成された溝部５６を埋めるように形成される。ＣＦ樹脂層４０Ｇは有機絶縁層５４Ｒに乗り上げるように形成され、ＣＦ樹脂層４０Ｂとの間に溝部５６が形成されないようになっている。ＣＦ樹脂層４０Ｂは、有機絶縁層５４Ｒ、５４Ｇに乗り上げるように形成され、ＣＦ樹脂層４０Ｇとの間及びＣＦ樹脂層４０Ｒとの間に溝部５６が形成されないようになっている。

図２０は、ＴＦＴ基板２の製造方法を示す工程断面図である。ドレインバスライン１４及びその上層の保護膜３２を形成した後の基板全面に、感光性顔料分散タイプのＲレジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング及びポストベークにより、図２０（ａ）に示すように、ＣＦ樹脂層４０Ｒと有機絶縁層５４Ｒとを同時に形成する。

次に、感光性顔料分散タイプのＧレジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング及びポストベークにより、図２０（ｂ）に示すように、ＣＦ樹脂層４０Ｇと有機絶縁層５４Ｇとを同時に形成する。このとき、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ間には溝部５６が形成される。ＣＦ樹脂層４０Ｇの図中左側端部は、有機絶縁層５４Ｒに乗り上げるように形成される。有機絶縁層５４Ｇの図中左側端部は、ＣＦ樹脂層４０Ｒの図中右側端部に乗り上げるように形成される。ここで、ＣＦ樹脂層４０Ｇ及び有機絶縁層５４Ｇを形成する際にパターニングずれが生じたとしても、ＣＦ樹脂層４０Ｇの図中左側端部は有機絶縁層５４Ｒに接触し、有機絶縁層５４Ｇの図中左側端部はＣＦ樹脂層４０Ｒに接触するようになっている。

次に、感光性顔料分散タイプのＢレジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布する。続いて、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング及びポストベークにより、図２０（ｃ）に示すように、ＣＦ樹脂層４０Ｂと有機絶縁層５４Ｂとを同時に形成する。このとき、ＣＦ樹脂層４０Ｂの図中右側端部は有機絶縁層５４Ｒに乗り上げるように形成され、ＣＦ樹脂層４０Ｂの図中左側端部は有機絶縁層５４Ｇに乗り上げるように形成される。有機絶縁層５４Ｂは、ＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ間の溝部５６を埋めるように形成される。ここで、ＣＦ樹脂層４０Ｂ及び有機絶縁層５４Ｂを形成する際にパターニングずれが生じたとしても、ＣＦ樹脂層４０Ｂの図中右側端部は有機絶縁層５４Ｒに接触し、ＣＦ樹脂層４０Ｂの図中左側端部は有機絶縁層５４Ｇに接触するようになっている。したがって、ＣＦ樹脂層４０Ｇ、４０Ｂ間及びＣＦ樹脂層４０Ｂ、４０Ｒ間には、溝部５６が形成されない。次に、例えば膜厚７０μｍのＩＴＯ膜を全面に成膜してパターニングし、画素領域毎に画素電極１６を形成する。以上の工程を経て、図１９に示したＴＦＴ基板２が完成する。

本実施例では、隣り合うＣＦ樹脂層４０間に形成された溝部５６を埋めるように有機絶縁層５４が形成されるか、あるいは、パターニングずれが生じてもＣＦ樹脂層４０間に溝部５６が形成されないようになっている。したがって、ＣＦ樹脂層４０を形成する際にパターニングずれが生じても電気容量Ｃｄｓが大きくなってしまうことがないため、表示品質の良好なＣＯＴ構造の液晶表示装置が低コストで得られる。また本実施例によれば、有機絶縁層５４Ｒ、５４Ｇ、５４ＢがＣＦ樹脂層４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂとそれぞれ同時に形成されるため、ＴＦＴ基板２の製造工程を削減できる。

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態ではチャネル保護膜型のＴＦＴを備えた液晶表示装置用基板を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、チャネルエッチ型のＴＦＴを備えた液晶表示装置用基板にも適用できる。

以上説明した実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
対向配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
前記基板上に配置された複数の画素領域と、
前記基板上に形成され、絶縁膜を介して互いに交差する複数のバスラインと、
前記バスライン上に端部が配置された複数色のカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層上の前記画素領域毎に形成された画素電極と、
隣り合う前記カラーフィルタ層の端部間に形成された溝部と、
前記溝部を埋めるように形成された有機絶縁層と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置用基板において、
前記液晶を配向制御する配向制御用突起をさらに有し、
前記有機絶縁層は、前記配向制御用突起と同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記３）
付記１記載の液晶表示装置用基板において、
前記対向基板との間のセルギャップを維持する柱状スペーサをさらに有し、
前記有機絶縁層は、前記柱状スペーサと同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記４）
付記１記載の液晶表示装置用基板において、
少なくとも１色の前記カラーフィルタ層上に形成されたセルギャップ調整層をさらに有し、
前記有機絶縁層は、前記セルギャップ調整層と同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記５）
付記１記載の液晶表示装置用基板において、
前記有機絶縁層は、前記カラーフィルタ層と同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記有機絶縁層の膜厚は、前記カラーフィルタ層の膜厚の５０％以上１５０％以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記７）
対向配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
前記基板上に配置された複数の画素領域と、
前記基板上に形成され、絶縁膜を介して互いに交差する複数のバスラインと、
前記バスライン上に端部が配置された３色以上のカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層上の前記画素領域毎に形成された画素電極と、
隣り合う２色の前記カラーフィルタ層の端部間に配置され、前記２色以外の色の前記カラーフィルタ層と同一の形成材料で形成された有機絶縁層と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記８）
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示装置であって、
前記一対の基板の一方に、付記１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
（付記９）
付記８記載の液晶表示装置において、
前記液晶は負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時に前記一対の基板に対してほぼ垂直に配向すること
を特徴とする液晶表示装置。

本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構成を示す断面図である。 ＣＦ樹脂層が互いに近づく方向にずれてパターニングされた液晶表示装置の構成を示す断面図である。 ＣＦ樹脂層が互いに離れる方向にずれてパターニングされた液晶表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置の構成の変形例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置の構成の他の変形例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例１による液晶表示装置の構成の他の変形例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例２による液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態の実施例２による液晶表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例３による液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態の実施例３による液晶表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例３による液晶表示装置の構成の変形例を示す図である。 本発明の一実施の形態の実施例４による液晶表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例５による液晶表示装置用基板の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の実施例５による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。 従来のＣＯＴ構造の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 ＣＦ層に位置ずれの生じたＣＯＴ構造の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 他のＣＯＴ構造の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 ＣＯＴ構造の液晶表示装置のドレインバスライン近傍を拡大して示す図である。

符号の説明

２ ＴＦＴ基板
４ 対向基板
６ 液晶
１０、１１ ガラス基板
１２ ゲートバスライン
１４ ドレインバスライン
１６ 画素電極
１８ 蓄積容量バスライン
１９ 蓄積容量電極
２０ ＴＦＴ
２１ ドレイン電極
２２ ソース電極
２３ チャネル保護膜
２８ 動作半導体層
２８’ ａ−Ｓｉ層
３０ 絶縁膜
３２ 保護膜
４０、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ ＣＦ樹脂層
４２ 共通電極
４４ 線状突起
４６ スリット
５０ 柱状スペーサ
５２ ＴＦＴ遮光部
５４、５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ 有機絶縁層
５６ 溝部
５８ セルギャップ調整層

Claims (2)

1. 対向配置される対向基板とともに液晶を挟持する基板と、
   前記基板上に配置された複数の画素領域と、
   前記基板上に形成され、絶縁膜を介して互いに交差する複数のバスラインと、
   前記バスライン上に端部が配置された３色以上のカラーフィルタ層と、
   前記カラーフィルタ層の直上の前記画素領域毎に形成された画素電極と、
   前記バスラインと前記画素電極との間に生じる電気容量が小さくなるように、隣り合う２色の前記カラーフィルタ層の端部間の前記バスラインの上方のみに配置され、前記２色以外の色の前記カラーフィルタ層と同一の形成材料で形成された有機絶縁層と
   を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
2. 対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示装置であって、
   前記一対の基板の一方に、請求項１記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
   を特徴とする液晶表示装置。

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