(57)【要約】【課題】  ＣＦオンＴＦＴ基板において、ブラックマトリックスあるいはカラーフィルタを形成する前にＴＦＴ基板表面を平坦化し、ブラックマトリックス及びカラーフィルタの塗布不均一性を向上させ、ブラックマトリックス及びカラーフィルタの膜厚均一性を向上させ、かつ、カラーフィルタの色再現性を向上させること。【解決手段】  アモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された絶縁基板１からなる当該基板上にブラックマトリクス及びカラーフィルタを形成したＣＦオンＴＦＴパネルにおいて、ＴＦＴ基板表面を透明保護膜９で平坦化した後に、ブラックマトリクス１２及びカラーフィルタ（１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ）を形成する。【選択図】      図１
2005346100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明な絶縁基板からなるＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と薄膜トランジスタを覆う第１の平坦化膜と、前記第１の平坦化膜上に直接設けられたブラックマトリックス層とカラーフィルタと、前記第１の平坦化膜の材料で形成され、前記ブラックマトリックス層とカラーフィルタを覆う第２の平坦化膜と、前記第２の平坦化膜上に直接設けられた画素電極と、を有することを特徴とするＣＦオンＴＦＴパネル。
【請求項２】
前記第１及び第２の平坦化膜の材料として有機材料を使用したこと、を特徴とする請求項１に記載のＣＦオンＴＦＴパネル。
【請求項３】
透明な絶縁基板上にアモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを形成する工程と、前記基板と薄膜トランジスタを覆う第１の平坦化膜を形成する工程と、前記第１の平坦化膜上にブラックマトリックス層とカラーフィルタを形成する工程と、前記ブラックマトリックス層とカラーフィルタを覆う第２の平坦化膜を形成する工程と、前記第２の平坦化膜上に画素電極を形成する工程と、を有することを特徴とするＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の平坦化膜の材料として有機材料を使用したこと、を特徴とする請求項３に記載のＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法。
【請求項５】
透明な絶縁基板上にアモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを形成する工程と、前記基板と薄膜トランジスタを覆う第１の平坦化膜を形成する工程と、前記第１の平坦化膜上にカラーフィルタを形成する工程と、前記カラーフィルタ上方に画素電極を形成する工程と、を有することを特徴とするＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法。
【請求項６】
薄膜トランジスタ形成工程と第１の平坦化膜形成工程との間に、ブラックマトリックス層を形成する工程を、さらに有することを特徴とする請求項５に記載のＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法。
【請求項７】
前記第１の平坦化膜上にブラックマトリックス層を形成する工程を、さらに有することを特徴とする請求項５に記載のＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法。
【請求項８】
前記ブラックマトリックス層とカラーフィルタを覆う第２の平坦化膜を形成する工程を、さらに有することを特徴とする請求項７に記載のＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法。
【請求項９】
前記平坦化膜の材料として有機材料を使用したこと、を特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載のＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示パネル及びその製造方法、特に、アモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）基板上にブラックマトリックス及びカラーフィルタを形成したパネル（以下、「ＣＦオンＴＦＴパネル」という。）及びその製造方法に関する。また、ＣＦオンＴＦＴパネルを用いたカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー液晶パネルの構成は図８に示すように、ゲート電極２、ゲート絶縁膜４、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴなどのスイッチング素子、各電極への配線層（図示せず）、各画素毎の画素電極１０、これらを覆って形成されるパッシベーション膜８、配向膜１８ａ、外部回路と接続するための端子３とを有する第一の基板１と、ブラックマトリックス１２、ＲＧＢの各色カラーフィルタ１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ、ＩＴＯなどの透明電極１７、配向膜１８ｂを有する第二の基板１６とを、両基板（１，１６）間のギャップを所定距離に保つスペーサ２０を間に挟み、基板周辺部に配設したシール材１９を介してそれぞれの形成面を対向させて貼り合わせてパネル組立を行い、シール焼成の後、液晶材料２１をパネル内に注入する。液晶注入方法としては、パネルの所定位置の２カ所の穴を設け、一方から液晶２１を注入するとともに、他方からパネル内の排気を行って、液晶物質を吸い込む２穴方式、１カ所の注入口を設けた空セルと液晶物質を真空（１×１０−２〜１０−４Ｔｏｒｒ）状態にし、注入口に液晶を付着させ、その後大気圧に徐々に戻し、液晶セルの内外の圧力差を用いて液晶物質をセル内に注入する真空注入方式が知られており、現在はもっぱら後者の方法が採られている。液晶注入後、注入口を封止し、両基板の外側に偏光板２４ａ、２４ｂを貼り付け、液晶パネルが完成する。
【０００３】
液晶パネルの高精細化を図るためには、画素の高密度化を達成する必要があるが、従来のカラーフィルタ及びブラックマトリックスを対向基板側に配した構成の液晶パネルでは、組立工程における位置合わせに誤差を生じることからあらかじめマージンを見込んで形成する必要があり、画素開口部の面積（開口率）を最大限に確保することが困難であった。
【０００４】
これに対して、ＴＦＴなどのスイッチング素子の形成されるアクティブマトリックス基板側にカラーフィルタ及びブラックマトリックスを形成する方法、いわゆるＣＦオンＴＦＴが提案されている。この場合、ＣＦオンＴＦＴ基板側にカラーフィルタ及びブラックマトリックスを形成するために位置合わせマージンを考慮する必要がなく、製造工程が簡略化できると同時に、画素開口率の拡大も達成される。
【０００５】
また、カラーフィルタやブラックマトリックスを直接配線等の上に形成すると、カラーフィルタやブラックマトリックスに含まれる元素あるいはイオンがスイッチング素子の構成部分に侵入してスイッチング素子を誤動作させるおそれがあることから、特許文献１及び特許文献２には、スイッチング素子とカラーフィルタとの間にパッシベーション保護膜を形成することが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１２２８２４号公報（図１）
【特許文献２】特開平１０−３９２９２号公報（図１）
【特許文献３】特開平６−２４２４３３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このシリコン窒化膜等からなる膜厚６００ｎｍのパッシベーション膜はスイッチング素子を保護する効果はあるものの、スイッチング素子上と開口部分の膜厚差１２００ｎｍを平坦化することは難しく、このパッシベーション膜だけではＴＦＴ基板上の配線等に起因する下地の段差を解消することはできない。従って、、パッシベーション膜の上層に形成するブラックマトリックス及びＲＧＢ各色カラーフィルタを塗布する際に、ＴＦＴ基板の下地段差が土手の役目をし、段差が存在する近傍で塗布液溜まりが生るため膜厚が不均一となり、基板中央部と開口部端部での色味、透過率にも際が生じるという欠点があった。
【０００８】
また、特許文献１においては、ＴＦＴやカラーフィルタの凹凸を埋めるために、ブラックマトリックス及びカラーフィルタをパターニングした後に平坦化膜を形成することを提案している。しかしながら、この場合もブラックマトリックス及びカラーフィルタを形成する際には下地段差の影響を受け、色味及び透過率に関しては上記と同様な不具合を解消するに至っていない。
【０００９】
さらに、特許文献３により、画素と半導体としてポリシリコンを用いたスイッチング用薄膜トランジスタとが集積的に形成されたアクティブマトリックス基板の平坦化技術が提案されているが、この技術はアクティブマトリックス基板表面の凹凸をなくすため平坦化層を設け、この平坦化層の上に画素電極を形成し、更にその上に遮光層を形成している。この場合でも、ブラックマトリックス及びカラーフィルタを形成する際には下地段差の影響を受け、ブラックマトリックス及びカラーフィルタの塗布均一性を向上させること及び膜厚を制御することができない。
【００１０】
前述したように従来のＣＦオンＴＦＴパネルの構造は、ＴＦＴ基板上にブラックマトリクス及びカラーフィルタを形成した後に透明保護膜を用いて基板表面の平坦化を行っていた。しかしながらこの場合、ＴＦＴ基板には最大約１２００ｎｍの配線段差を有しているため、この上にカラーフィルタを形成する際には、それらの配線段差が土手となりＲＧＢのカラーレジストの塗布が均一にできないと言う欠点があった。
【００１１】
（発明の目的）
従って、本発明は前記従来技術の欠点を解消するために、本発明のアモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）基板上にブラックマトリックス及びカラーフィルタを形成したパネル（以下、「ＣＦオンＴＦＴパネル」という。）は、当該ＴＦＴ基板表面に透明保護膜を形成し、その上にＣＦ（カラーフィルタ）の構成要素であるブラックマトリクス及びＲＧＢのカラーフィルタを有するものであって、本発明のＣＦオンＴＦＴパネルの構造では、まずＴＦＴ基板表面を平坦化しているために、その上に形成されるカラーフィルタに下地の配線段差の影響がなくなる。従って、ブラックマトリクス及びＲＧＢのカラーレジストを塗布する際に面内均一性が向上すると共に、膜厚均一性も向上し、膜厚不均一による色味の濃淡等の不具合が解決できるＣＦオンＴＦＴパネルの構造及びその製造方法を提案するものである。
【００１２】
すなわち、本発明の主な目的は、
（１）アモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）基板上において、ブラックマトリックスあるいはカラーフィルタを形成する前にＴＦＴ基板表面を平坦化すること、
（２）ブラックマトリックス及びカラーフィルタの塗布不均一性を向上させること、
（３）ブラックマトリックス及びカラーフィルタの膜厚均一性を向上させること、
（４）カラーフィルタの色再現性を向上させることにある。
【００１３】
（本発明の特徴点）
すなわち、本発明の特徴は、アモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）基板上にブラックマトリックス及びカラーフィルタを形成したパネル（以下、「ＣＦオンＴＦＴパネル」という。）において、ＴＦＴ基板表面を透明保護膜で平坦化した後に、ブラックマトリクス及びカラーフィルタを形成したことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のＣＦオンＴＦＴパネルは、アモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明な絶縁基板からなるＴＦＴ基板と、上記ＴＦＴ基板と薄膜トランジスタを覆う第１の平坦化膜と、上記第１の平坦化膜上に直接設けられたブラックマトリックス層とカラーフィルタと、上記第１の平坦化膜の材料で形成され、上記ブラックマトリックス層とカラーフィルタを覆う第２の平坦化膜と、上記第２の平坦化膜上に直接設けられた画素電極と、を有することを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、上記第１及び第２の平坦化膜の材料として有機材料を使用したこと、を特徴とする。
【００１６】
本発明のＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法は、透明な絶縁基板上にアモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを形成する工程と、上記基板と薄膜トランジスタを覆う第１の平坦化膜を形成する工程と、上記第１の平坦化膜上にブラックマトリックス層とカラーフィルタを形成する工程と、上記ブラックマトリックス層とカラーフィルタを覆う第２の平坦化膜を形成する工程と、上記第２の平坦化膜上に画素電極を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
好ましくは、上記第１及び第２の平坦化膜の材料として有機材料を使用したこと、を特徴とする。
【００１８】
本発明の他のＣＦオンＴＦＴパネルの製造方法は、透明な絶縁基板上にアモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを形成する工程と、上記基板と薄膜トランジスタを覆う第１の平坦化膜を形成する工程と、上記第１の平坦化膜上にカラーフィルタを形成する工程と、上記カラーフィルタ上方に画素電極を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、薄膜トランジスタ形成工程と第１の平坦化膜形成工程との間に、ブラックマトリックス層を形成する工程を、さらに有することを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、上記第１の平坦化膜上にブラックマトリックス層を形成する工程を、さらに有することを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、上記ブラックマトリックス層とカラーフィルタを覆う第２の平坦化膜を形成する工程を、さらに有することを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、上記平坦化膜の材料として有機材料を使用したこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＴＦＴ基板の表面が平坦化され、カラーフィルタの塗布均一性が向上し、カラーフィルタの膜厚均一性が向上し、カラーフィルタの色再現性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（発明の第１の実施例）
図１〜５には、本発明に関するアモルファスシリコンを用いた複数個の薄膜トランジスタを表面に形成された透明な絶縁基板からなるカラー液晶表示パネルのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）基板上にブラックマトリックス及びカラーフィルタを形成したパネル（以下、「ＣＦオンＴＦＴパネル」という。）の第１の実施例（以下「実施例１」という）を示す図であって、図２は実施例１のＣＦオンＴＦＴ構造を有する全体図、図３はその画素部の平面図、図１は図３のＰーＰ’領域からパネル端部までの断面図である。また、図４及び図５には実施例１の工程フローを示す。まず下地としてのＴＦＴ基板の構成及び製造方法について説明する。まず、板厚０．７ｍｍ或いは１．１ｍｍの無アルカリガラスなどの透明絶縁性材料からなる第一の基板１上にＴＦＴを形成する。  ＴＦＴの形成は、まず第一の基板１上にアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）等の金属からなる材料を１００〜４００ｎｍの膜厚に例えばスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ法により所望のゲート電極２及びＶ側端子３Ｖをパターニングする。ゲート電極２及び第一の基板１上にゲート絶縁膜４としてシリコン窒化膜などの積層膜を１００〜２００ｎｍ程度の膜厚にＣＶＤ法などにより成膜する。次に半導体層５としてアモルファスシリコンを膜厚約４００ｎｍに成膜し、所望の形状にパターニングする。次にソース電極６、ドレイン電極７及びデータ端子部であるＨ側端子３ＨとなるＡｌ，Ｍｏ，Ｃｒ等の金属からなる材料を１００〜４００ｎｍの膜厚に例えばスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ法により所望の電極形状にパターニングする。さらにこれらを覆ってパッシベーション膜８をシリコン窒化膜により１００〜２００ｎｍ程度の膜厚に形成する。  パッシベーション膜としてはシリコン窒化膜などの無機材料のほか、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などの透明な樹脂材料を使用することもできる。
【００２５】
次に、前記ＴＦＴ基板上に形成する平坦化膜の構成及び製造方法について述べる。まず、前記ＴＦＴ基板上に平坦化膜９を形成する。平坦化膜９としては、ポジ型感光性ノボラック系透明樹脂からなる材料を用いた（例えば、ＪＳＲ（株）製オプトマーＰＣシリーズ）。
【００２６】
パッシベーション膜８まで形成された前記ＴＦＴ基板上の全面にスピン塗布法により平坦化膜９を形成する。塗布均一性を考慮すると平坦化膜材料の粘度は１０〜３０ｃＰ前後のものが望ましく、スピン塗布回転数は１０００〜１２００ｒｐｍで約１０秒間行った。塗布後の膜厚は１．０〜３．０μｍであった。次に、平坦化膜材料に含まれる有機溶剤を除去するために、ホットプレート上で９０℃ｘ２分のプリベーク処理を実施した。露光はｇｈｉ混合線を使用し、その露光量は６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２とし、ソース電極６と画素電極１０を電気的に接続するためのコンタクトスルーホール１１の部分に開口を有する形状にパターニングした。露光した後、０．４ｗｔ％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）現像液で現像処理を行い、コンタクトスルーホール以外の部分に平坦化膜を形成した。  現像液は常温のまま使用し、現像時間は６０〜１２０秒の間でスピン現像方式により行った。  次にクリーンオーブンで２２０℃ｘ６０分焼成を行い、平坦化膜を硬化させた。ここで、平坦化膜材料としては前記のノボラック系透明樹脂に限定されるものではなく、ネガ型感光性アクリル系透明樹脂あるいはエポキシ系透明樹脂を使用することもできる。また、塗布方法としても前記のスピン塗布方式に限定されるものではなく、スリット＆スピン法、バーコート法あるいはオフセット印刷法等の種々の塗布方法を使用することもできる。また、平坦化膜を塗布する前処理として、前記ＴＦＴ基板にＵＶ／Ｏ３洗浄を行うこともできる。これにより基板表面の有機物が分解されかつ平坦化膜の密着性がさらに向上することは言うまでもない。
【００２７】
次に、平坦化されたＴＦＴ基板上に形成するカラーフィルタの構成及び製造方法について説明する。まず、ＴＦＴ基板の平坦化膜９上に半導体層５の遮光のためにブラックマトリクス１２をパターニングする。このブラックマトリクスの大きさは、光漏れ防止の観点からゲート電極２幅よりもひとまわり小さくしておく。また、このときパネル周辺からの光漏れを防止するために額縁ブラックマトリクス１３も同時に形成する。ブラックマトリクスは遮光性のある顔料を分散させたネガ型感光性アクリル系レジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプトマーＣＲシリーズ）やカーボン系レジスト材料などを塗布し、所望の形状に露光・現像することで形成できる。このとき、膜厚としては約１〜３μｍに形成する。ブラックマトリクスに要求される特性としては、光学濃度（ＯＤ値；optical  density）が３以上であり、シート抵抗値が１０１０Ω／□以上あるものが望ましい。
【００２８】
次に、各画素毎に赤色カラーフィルタ１４Ｒを形成する。例えば、赤色顔料をアクリル系樹脂に分散させたネガ型感光性カラーレジスト（例えば、ＪＳＲ（株）製オプトマーＣＲシリーズ）を、スピンコート法で基板上に塗布する。膜厚は約１．０〜１．５μｍ程度になるようにスピン回転数を調整する。次に、ホットプレートで８０℃ｘ２分プリベークを行い、露光した後、ＴＭＡＨ現像液で現像し、対応する部分に赤色カラーフィルタ１４Ｒを形成する。その際、後の工程でソース電極６と画素電極１０を接続するためのコンタクトスルーホール１１を形成する領域には、開口を形成しておく。この開口の大きさは、少なくともコンタクトスルーホールが含まれる程度の大きさである。次にクリーンオーブンで２２０℃ｘ６０分焼成を行い、赤色カラーフィルタを硬化させる。赤色カラーフィルタ形成と同様の方法で緑色カラーフィルタ１４Ｇ、青色カラーフィルタ１４Ｂを形成する。各色カラーフィルタは順次隣接して形成すれば良く、形成順序は特に限定されない。なお、図２の全体図では各色に対応する画素開口部１５ＲＧＢとして示している。
【００２９】
次に、ブラックマトリクス１２、各色カラーフィルタ１４ＲＧＢ、コンタクトスルーホール１１から露出したソース電極６上にスパッタ法でＩＴＯ（indium  tin  oxide）等の透明導電膜を成膜し、パターニングして画素電極１０を形成する。このとき膜厚は厚いほど良好なカバレッジが得られ、ソース電極６との電気的な接続が安定するが、透明導電膜に用いるＩＴＯ膜の加工性を考慮すると６０〜１２０ｎｍ程度の膜厚が適当である。このようにして、ＴＦＴ基板上にカラーフィルタの要素を付加させたいわゆるＣＦオンＴＦＴ基板を作製した。
【００３０】
次に、対向側基板の構成及び製造方法について説明する。対向側基板は、板厚０．７ｍｍもしくは１．１ｍｍの無アルカリガラスなどの透明絶縁性材料からなる第二の基板１６上に、ＩＴＯからなる対向側透明共通電極１７を例えば８０〜１５０ｎｍの厚みにスパッタ法などにより形成したものである。
【００３１】
次に、上述の説明のようにして作製したＣＦオンＴＦＴ基板と、対向側基板を貼り合わせて作製するＣＦオンＴＦＴパネルの構成及び製造方法を述べる。ＣＦオンＴＦＴ基板の表示部全面にポリイミド系配向剤（例えば日産化学（株）製サンエバーシリーズ、あるいはＪＳＲ（株）製オプトマーＡＬシリーズ）をスピンコート法あるいはオフセット印刷法などにより塗布し、２２０℃ｘ１時間の温度条件で焼成する。次に、所望のプレチルト角を得るために、形成した配向膜１８ａの表面層を一定方向にラビング処理を施す。ラビング処理はビスコースレーヨン等の導電性合成繊維を巻き付けたラビングロールを配向膜に接触させ、押し込み量、回転速度、回転方向、角度を調整して行えばよい。
【００３２】
次に、基板周辺部にシール材１９をスクリーン印刷法やディスペンサー塗布法などにより形成する。シール材としては、例えば、エポキシ系樹脂接着剤（例えば、三井化学（株）製ストラクトボンドシリーズ）などが使用できる。シール材の幅は特に規定されないが、対向側基板との貼り合わせ強度が十分であり、注入する液晶の漏れが発生しないようにすれば良く、ここでは、出来上がりで１．５ｍｍ程度の幅となるようにした。また、シール材中には、５〜７μｍの棒状ガラスファイバーでマイクロロッドと呼ばれる周辺スペーサを分散させておく。
【００３３】
次に、シール材の４隅に銀粉末を含むエポキシ系樹脂からなるトランスファ（図示せず）をディスペンスし、別途形成しておいた対向側基板と貼り合わせ、シール材を硬化させるために熱処理を行う。対向側基板には、前記同様に配向膜１８ｂを形成し、ラビング処理も施されている。ＣＦオンＴＦＴ基板と対向側基板の貼り合わせに際しては、所定の基板間ギャップが得られるように、対向側基板上に面内スペーサ２０を散布しておく。面内スペーサとしては、粒径４．５〜５．５μｍのジビニルベンゼン系架橋重合体からなるいわゆる球状ミクロパールを用いた。
【００３４】
次に、所望のパネルサイズに両基板の切断を行う（スクライブブレイク）。このとき、対向側基板では図２の全体図に示すようにＨ側端子３Ｈ、Ｖ側端子３Ｖとが露出するよう、第一の基板１より小さく切断するが、切断ラインにＩＴＯからなる透明共通電極１７が形成されていると、第一の基板に形成された端子３にＩＴＯの切断屑が付着し端子間ショートの原因となり好ましくない。そこで、切断ラインに透明共通電極１７がかからないようにあらかじめパターニングしておくことが望ましい。このようにして完成した液晶セルに液晶材２１を注入する。液晶の注入は、所望の真空度を達成できる真空容器内に液晶セルを置き、セル内部の空気を排気し、図２の全体図に示すように、シール材の配設されていない注入口２２に液晶材料を密着接触させ、徐々に大気圧に戻す真空注入方式により行う。ここでは、液晶材料としてフッ素系化合物、例えばチッソ石油化学（株）製リクソンシリーズなどを用いて、１ｘ１０−４Ｔｏｒｒ程度の真空度から徐々に窒素ガスを導入しながら大気圧に戻して実施した。液晶注入後、ＵＶ硬化型アクリレート系樹脂などの封孔剤２３を用いて注入口２２を塞ぐ。最後に両基板の外側に偏光板２４ａ、２４ｂを貼り付けて図１に示すＣＦオンＴＦＴパネルが完成する。偏光板としては、ヨウ素系偏光フィルム（例えば、日東電工（株）製ＮＰＦシリーズあるいは住友化学（株）製スミカランシリーズ）が使用できる。
【００３５】
このようにして作製したＣＦオンＴＦＴパネルの本発明の実施例１の効果は、次のとおりである。
（効果その１）  ＴＦＴ基板の表面が平坦化される。  ＴＦＴ基板上で最も膜厚が厚くついているのは、ゲート電極、半導体層、ドレイン電極及びソース電極が積層されている部分であり、逆に最も膜厚が薄い開口部分との膜厚差は最大で１２００ｎｍにも達している。ＴＦＴ基板の表面にはシリコン窒化膜等の無機材料からなるパッシベーション膜が形成されているが、この膜だけでは下地の段差を解消することができない。そこで、パッシベーション膜を形成した後にさらに有機材料からなる透明樹脂膜を形成することで、前記膜厚差をなくし下地の段差の影響が上層に反映されることを抑制することができる。この場合の表面凹凸量は、最大でも約５０ｎｍ以内に収まっている。
（効果その２）  カラーフィルタの塗布均一性が向上する。  その理由は、効果その１で述べたように、ＴＦＴ基板上に平坦化膜を形成することでＴＦＴ基板の段差が解消されているため、その上に形成するブラックマトリクス及び各色カラーフィルタを塗布する際に基板全体に渡って均一に形成できるためである。ＴＦＴ基板の段差が存在したままで、ブラックマトリクス及び各色カラーフィルタを塗布する場合、段差が土手の役目をしてそこに塗布液溜まりが生じるなど、基板全体に均一に形成することができなかった。
（効果その３）  カラーフィルタの膜厚均一性が向上する。  効果その１及び効果その２の結果として、ブラックマトリクス及び各色カラーフィルタは基板全体に渡って均一な膜厚で形成することができる。従来の構成及び製造方法の場合、基板中央部と基板端部で各色カラーフィルタの膜厚差は０．１〜０．３μｍであるのに対して、本発明の場合は各色カラーフィルタの膜厚差は０．０５μｍ以内で収まっている。
（効果その４）  カラーフィルタの色再現性が向上する。  各色カラーフィルタが均一な膜厚で塗布形成できるために、基板中央部と基板端部での色味もしくは透過率の差がなくなる。あるいは一つのピクセル内おいても開口部中央部と開口部端部での色味に関する差異が生じない。従来の構成及び製造方法の場合、基板中央部と基板端部で色差△Ｅ＊ａｂで１．０〜２．０、透過率で約１０％の変化が生じていた。しかしながら、本発明の構成及び製造方法の場合は、基板中央部と基板端部で色差△Ｅ＊ａｂで０．１〜０．３、透過率で約２％の変化量しか発生しないために、モジュール表示おいて色味及び透過率の差を認識することができない。
【００３６】
（発明の第２の実施例）
図６には、第２の実施例を示す。下地としてのＴＦＴ基板の構成及び製造方法については実施例１と同じである。  特徴となるのはＴＦＴ基板上に形成する平坦化膜に関してである。まず、ＴＦＴ基板上に半導体層５の遮光のためにブラックマトリクス１２をパターニングする。このブラックマトリクスのパターニングサイズ、形成方法及びプロセス条件、さらには材料種に関しては実施例１と同じである。次に、ブラックマトリクスの上に平坦化膜９を形成する。この平坦化膜の形成方法、プロセス条件及び材料に関しては実施例１と同じである。平坦化膜９を形成した後に、赤色カラーフィルタ１４Ｒ、緑色カラーフィルタ１４Ｇ及び青色カラーフィルタ１４Ｂを順次パターニングする。この各色カラーフィルタの形成方法、プロセス条件及び材料に関しては実施例１と同じである。次に、透明導電膜からなる画素電極１０を形成し、ＣＦオンＴＦＴ基板を作製した。対向側基板の構成及び製造方法に関しては、実施例１と同じである。また、ＣＦオンＴＦＴ基板と対向側基板とを貼り合わせて作製するＣＦオンＴＦＴパネルの構成及び製造方法に関しては実施例１と同じである。つまり、実施例１ではＴＦＴ基板表面を平坦化した後にブラックマトリクス、各色カラーフィルタを形成しているのに対して、実施例２ではＴＦＴ基板上にブラックマトリクスを形成した後に平坦化膜を形成し、その後に各色カラーフィルタを形成していることが特徴である。
ＴＦＴ基板上にブラックマトリクスを形成した後に平坦化膜を形成することで、ＴＦＴ基板上の配線及びブラックマトリクスの膜厚差をなくし下地の段差の影響が上層に反映されることを抑制することができる。従って、実施例１と同様に塗布均一性が向上し、各色の膜厚制御の精度が向上する。
【００３７】
（発明の第３の実施例）
図７には、第３の実施例を示す。第３の実施例の特徴は、ＴＦＴ基板上に第１の平坦化膜９を形成し、その上にブラックマトリクス１２及び各色カラーフィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを形成した後に、さらに第２の平坦化膜２５を形成したことである。第２の平坦化膜の形成方法、プロセス条件及び材料に関しては、第１の平坦化膜と同様である。
これにより第１の実施例と同等の効果が得られる一方、各色カラーフィルタからの不純物の溶出が抑えられることで、残像、焼き付き不良、あるいは表示シミ不良の発生が抑制され、ＣＦオンＴＦＴパネルとしての信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施例に係わるＣＦオンＴＦＴパネルの断面図
【図２】本発明の第１の実施例に係わるＣＦオンＴＦＴパネルの全体図
【図３】本発明の第１の実施例に係わるＣＦオンＴＦＴパネルの画素部平面図
【図４】本発明の第１の実施例に係わるＣＦオンＴＦＴパネルの工程フロー
【図５】本発明の第１の実施例に係わるＣＦオンＴＦＴパネルの工程フロー
【図６】本発明の第２の実施例に係わるＣＦオンＴＦＴパネルの断面図
【図７】本発明の第３の実施例に係わるＣＦオンＴＦＴパネルの断面図
【図８】従来の液晶表示パネルの断面図
【符号の説明】
【００３９】
１  第一の基板
２  ゲート電極
３  端子
４  ゲート絶縁膜
５  半導体層
６  ソース電極
７  ドレイン電極
８  パッシベーション膜
９  平坦化膜
１０  画素電極
１１  コンタクトスルーホール
１２  ブラックマトリクス
１３  額縁ブラックマトリクス
１４Ｒ  赤色カラーフィルタ
１４Ｇ  緑色カラーフィルタ
１４Ｂ  青色カラーフィルタ
１５Ｒ  赤色開口部
１５Ｇ  緑色開口部
１５Ｂ  青色開口部
１６  第二の基板
１７  対向側透明共通電極
１８ａ  ＣＦオンＴＦＴ側基板配向膜
１８ｂ  対向側基板配向膜
１９  シール材
２０  スペーサ
２１  液晶材
２２  注入口
２３  封孔剤
２４ａ  ＣＦオンＴＦＴ側基板偏光板
２４ｂ  対向側基板偏光板
２５  第２の平坦化膜
【図１】
2005346100.tif 000003
【図２】
2005346100.tif 000004
【図３】
2005346100.tif 000005
【図４】
2005346100.tif 000006
【図５】
2005346100.tif 000007
【図６】
2005346100.tif 000008
【図７】
2005346100.tif 000009
【図８】
2005346100.tif 000010