(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された一対の透明基板と、これらの透明基板の間に封入された液晶と、前記一対の透明基板のうちの一方の透明基板の内面に形成された複数のアクティブ素子と、これらのアクティブ素子に接続された複数の配線と、前記アクティブ素子にそれぞれ接続された複数の画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ対応させて設けられた複数のカラーフィルタと、他方の透明基板の内面に形成された共通電極とを備えるカラー液晶表示装置において、
前記複数のカラーフィルタは、感光性樹脂により形成され、それぞれの周辺に、中央側から側縁に向かうにつれて薄くなるように斜めに形成された側縁部を有し、隣り合う画素に対応するカラーフィルタの隣接する側縁部に前記透明基板の内面に対して６０°以下の角度で傾斜する斜面が形成され、前記配線上で互いに隣接したカラーフィルタそれぞれの前記側縁部を、前記側縁部の重複する部分の幅が前記側縁部の斜面の幅より狭く、且つ前記側縁部の重複する部分の厚さが前記カラーフィルタの中央部の厚さよりも厚くならないように重ねて、前記アクティブ素子が形成された一方の透明基板の内面に積層され、
前記配線と前記画素電極とは、前記カラーフィルタの側縁部を介して互いにその周辺部を重ねて配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記一方の透明基板のアクティブ素子の上に、二枚の透明基板間の間隔を保持するスペーサとなるとともに遮光性を備えた遮光スペーサが形成され、かつ、他方の透明基板の内面のほぼ全面にほぼ一様に共通電極となる透明電極が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記遮光スペーサが樹脂に遮光性を備えた顔料を添加した樹脂ブラックからなり、かつ、前記一方の透明基板の画像が表示される表示領域の外側となる周縁部に前記樹脂ブラックからなる額縁保護層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記樹脂ブラックは、前記顔料の樹脂固形分に対する濃度が３０重量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記額縁保護層を、液晶を封入するためのシール剤に形成される注入口に対応する部分を除いた領域に形成し、かつ、前記注入口に対応する部分には、前記アクティブ素子の配線と同じ材質のメタル遮光層が形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記カラーフィルタ上に形成される画素電極がドライエッチングによりパターニングされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス型のカラー表示が可能な液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアクティブマトリクス型、例えば、ＴＦＴ（thin film transistor)型の液晶表示装置の液晶パネルは、例えば、図１４（平面構造）及び図１５（断面構造）に示すような構造を有する。
すなわち、液晶パネル１は、互いに対向して配置された透明基板２，３を備えている。そして、その一方の透明基板２に、アクティブ素子であるＴＦＴ（トランジスタ部）４が形成され、該ＴＦＴ４のソース電極４ａにＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極（画素ＩＴＯ）５が接続されている。また、ＴＦＴ４のゲート電極４ｃに接続され、図中左右に配置されたゲートライン（制御線）６と、ＴＦＴ４のドレイン電極４ｂに接続され、図中上下に配置されたドレインライン（信号線）７とが、縦横に格子状に配置され、これら縦横に格子状に配置されたゲートライン６とドレインライン７とに画素電極５が周囲を囲まれた状態となっている。
【０００３】
また、図１５に示すように、この液晶パネル１においては、画素電極５とドレインライン７とがゲート絶縁膜（ＳｉＮｘ（窒化珪素））８上の同じ層に形成されており、画素電極５とドレインライン７との間に左右に間隔があけられている。また、ドレインライン７の部分は、ＳｉＮｘからなる絶縁性のオーバーコート７ａにより覆われており、画素電極５とドレインライン７とがオーバーコート７ａにより絶縁されている。
そして、画素電極５とドレインライン７との間隔から光漏れを生じないように、光を遮断するシールドとして蓄積容量（Ｃｓ）９が画素電極５とドレインライン７との間隔を覆うように、一部が画素電極５と、ドレインライン７と重複した状態でゲート絶縁膜８の下に形成されている。そして、蓄積容量９が画素電極５の左右側縁部を囲むようにコ字状とされている。
この場合には、画素電極５の左右側縁部が蓄積容量９と重なり、その分だけ、画素電極５の光透過可能な面積が減り、液晶パネル１における開口率が減少することになる。
【０００４】
なお、他方の透明基板３、すなわち、ＩＴＯからなる共通電極１０が形成される透明基板３には、赤、緑、青（ＲＧＢ）のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが各画素毎に一色ずつ割り当てられるように形成されるとともに、各画素のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士の間に配置されるように、例えば、金属Ｃｒからなるブラックマトリクス１１が形成されている。そして、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂ上に、上記共通電極１０が形成されている。
また、図示しないが、上記二枚の透明基板２、３のそれぞれの最も内面側には配向膜が形成されるとともに、二枚の透明基板２，３の間にビーズ状のスペーサが散布されて、二枚の透明基板２，３間にギャップを形成している。そして、これらの二枚の透明基板２、３間のギャップに液晶が注入されている。また、二枚の透明基板２，３の外面側には、図示しない偏光板が貼設されている。
【０００５】
また、図１６及び図１７は、上記液晶パネル１とは異なる液晶パネル１２を示すものであり、この液晶パネル１２においては、画素電極５とドレインライン７とが有機絶縁膜１３を介して異なる層に形成されている。すなわち、ドレインライン７がゲート絶縁膜８上に形成され、その上に有機絶縁膜１３が形成され、この有機絶縁膜１３上に画素電極５が形成されている。従って、画素電極５とドレインライン７とが上下に配置されるとともに、これらが有機絶縁膜１３で絶縁されているので、画素電極５とドレインライン７とを絶縁した状態で、一部が上下に重複した状態で配置することができ、画素電極５とドレインライン７との間に絶縁のために左右に光漏れの原因となる間隔をあける必要がない。
【０００６】
従って、光漏れを防ぐために、蓄積容量９を画素電極５とドレインライン７との重複部分に配置する必要がなく、蓄積容量９を例えば、ゲートライン６に沿った真っ直ぐな帯状のものとすることができる。
また、液晶パネル１２の各画素の左右側縁部においては、画素電極５をドレインライン７と重なる位置まで延ばし、光の透過を制御して画像を表示できる画像領域を可及的に拡大させ、開口率を向上することができる。
【０００７】
すなわち、前者の液晶パネル１においては、画素電極５の左右の側縁がドレインライン７の側縁から必要な間隔をとって内側に配置され、さらに、画素電極５の左右の側縁部が蓄積容量と重なるので、左右をドレインライン７，７に囲まれたスペースにおいて、ドレインライン７と画素電極５との間隔と、画素電極５と蓄積容量９とが重複する間隔とを合わせた距離だけドレインライン７の側縁より内側から画像領域となるが、液晶パネル１２においては、ドレインライン７の側縁から画像領域となる。
なお、後者の液晶パネル１２は、上述のドレインライン７と画素電極５と蓄積容量９との関係及び有機絶縁膜１３の有無が異なる以外は、基本的に前者の液晶パネル１とほぼ同様の構成を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の液晶パネル１においては、上述のようにドレインライン７と画素電極５とが同層レベルにつまり水平方向に互いに間隔をあけて形成され、この間隔から光漏れを防止するために蓄積容量９をドレインライン７と画素電極５との間隔を覆うように配置するために、コ字状としているが、これにより、異なる電位の電圧が印加される画素電極５と蓄積容量９との間に横電界が発生する。
そして、液晶起動時に画素電極５と共通電極１０との間の縦電界と、画素電極５と蓄積容量９との間の横電界とにより、液晶の配向状態が異なる二つのドメインを形成することになり、これらのドメインの境界がディスクリネーションラインとして表示に現れ、液晶表示装置の表示品位を低下させる要因となる。
【０００９】
これを防止するためには、ディスクリネーションラインを隠すことが考えられるが、それは、ドレインライン７の下のドレインライン７と重複する蓄積容量９の線幅を太くするか、他方の透明基板（対向基板）３のブラックマトリクス１１の線幅を太くする必要がある。しかし、これらの線幅を太くした場合には、液晶パネル１の画像領域が減り、開口率の低下を招くことになる。
また、上述のような構造を有する液晶パネル１は、耐圧力性に乏しいといった課題がある。
【００１０】
すなわち、液晶パネル１を押した場合には、蓄積容量９やブラックマトリクス１１で隠しているディスクリネーションラインが移動して画素内に現れるとともに、該ディスクリネーションラインが画素の反対側の上記横電界につかまり液晶パネル１を押すことをやめた後も液晶の配向状態が正常に戻らない、いわゆる「パネル押し不良」が生じる可能性がある。
【００１１】
後者の液晶パネル１２においては、蓄積容量９がゲートライン６に沿って延びる帯状に形成されているので、前者の液晶パネル１のように横電界が生じることがない。また、ドレインライン７と画素電極５を異なる層に配置することにより、上述のように、高開口率化を図ることができるが、ドレインライン７と画素電極５との間に形成される有機絶縁膜１３をスピンコート等で透明基板２全面に塗布することになり、この有機絶縁膜１３は、ほとんど透明基板２上に残ることになるが、有機膜のスピンコートは、異物等を巻き込むことが多く歩留まりを低下させる原因となる。
【００１２】
さらに、液晶パネル１２で用いられる有機絶縁膜１３は感光性有機材料であり、感光性有機材料は、短波長側の透過率が低下することが知られている。例えば、後者の液晶パネル１２の場合に、ドレインライン７と画素電極５のカップリング容量の関係から有機絶縁膜１３の膜厚は、３〜３．５μｍ程度必要であり、このような有機絶縁膜１３による透過率の低下は、図１８のグラフに示すものとなる。
図１８からわかるように、有機絶縁膜１３が存在することで液晶パネル１２の光透過率は５％程度低下する。
【００１３】
また、液晶パネル１，１２においては、二枚の透明基板２，３の間に、こらのの間隔を保つビーズ状スペーサを用いているが、ビーズ状スペーサは、液晶との境界で先述のディスクリネーションラインと似たような光漏れを起こす。これは電界のかかった状態、つまり黒表示時の透過率の浮き（上昇）を招きコントラスト低下の原因となる。
【００１４】
さらに、ビーズ状スペーサの散布プロセスは非常に制御が困難で、散布密度、散布個数などのばらつきにより表示品位低下の原因となる。
また、ＴＦＴ４が形成された透明基板２とカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが形成された透明基板３との貼り合わせ時の位置精度（合わせ精度）は、±４〜６μｍ程度と言われており、この合わせ精度の範囲で他方の透明基板３に存在する遮光のためのブラックマトリクス１１の位置がずれた場合には、開口率を５％〜１０％程度低下させる原因となる。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの光透過率を低下させることなく、液晶パネルの高開口率化を図ることができ、さらに、ディスクリネーションラインの発生を防止し、コントラスト、表示品位等の向上を図ることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の液晶表示装置は、互いに対向して配置された一対の透明基板と、これらの透明基板の間に封入された液晶と、前記一対の透明基板のうちの一方の透明基板の内面に形成された複数のアクティブ素子と、これらのアクティブ素子に接続された複数の配線と、前記アクティブ素子にそれぞれ接続された複数の画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ対応させて設けられた複数のカラーフィルタと、他方の透明基板の内面に形成された共通電極とを備えるカラー液晶表示装置において、
前記複数のカラーフィルタは、感光性樹脂により形成され、それぞれの周辺に、中央側から側縁に向かうにつれて薄くなるように斜めに形成された側縁部を有し、隣り合う画素に対応するカラーフィルタの隣接する側縁部に前記透明基板の内面に対して６０°以下の角度で傾斜する斜面が形成され、前記配線上で互いに隣接したカラーフィルタそれぞれの前記側縁部を、前記側縁部の重複する部分の幅が前記側縁部の斜面の幅より狭く、且つ前記側縁部の重複する部分の厚さが前記カラーフィルタの中央部の厚さよりも厚くならないように重ねて、前記アクティブ素子が形成された一方の透明基板の内面に積層され、
前記配線と前記画素電極とは、前記カラーフィルタの側縁部を介して互いにその周辺部を重ねて配置されていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、配線と画素電極とがカラーフィルタを挟んで絶縁された状態で異なる位置に積層配置されているので、配線の側縁部と画素電極の側縁部とを上下に重なった状態に配置し、配線と画素電極とを水平方向に離間しないようにすることが可能となり、これにより配線と画素電極との間の光漏れを防止することができる。
したがって、配線と画素電極との間からの光漏れを防止するための遮光膜を画素電極の側縁部に上下に重なるように設ける必要がないので、上記遮光膜により開口率が減少することなく、配線の側端面まで画素が開口され、高開口率の液晶パネルを得ることができる。
【００１８】
また、配線と画素電極との間にカラーフィルタを配置して、配線と画素電極とを絶縁しているので、配線と画素電極とを異なる層に絶縁した状態で配置するために、有機絶縁膜を用いる必要がなく、有機絶縁膜を用いた場合のような歩留まりの悪化や、光透過率の減少といった不具合を発生させずに開口率の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、複数のカラーフィルタは、感光性樹脂により形成され、それぞれの周辺に、中央側から側縁に向かうにつれて薄くなるように斜めに形成された側縁部を有し、隣り合う画素に対応するカラーフィルタの隣接する側縁部に前記透明基板の内面に対して６０°以下の角度で傾斜する斜面が形成され、前記配線上で互いに隣接したカラーフィルタそれぞれの前記側縁部を、前記側縁部の重複する部分の幅が前記側縁部の斜面の幅より狭く、且つ前記側縁部の重複する部分の厚さが前記カラーフィルタの中央部の厚さよりも厚くならないように重ね合わせて、前記アクティブ素子が形成された一方の透明基板の内面の、前記配線と画素電極との間に積層されているので、隣接するカラーフィルタが重なり合う部分でのカラーフィルタの厚さが厚くなるのを防止して、液晶を均一な厚さにすることができる。
【００２３】
また、上記構成によれば、配線上で重なる二つのカラーフィルタの前記側縁部の重複する部分の幅を、前記側縁部の斜面の幅より狭くしたことにより、カラーフィルタ同士が重なる部分が厚くなるのを防止して、アクティブ素子側の透明基板内表面を平坦化することができる。
【００２４】
従って、上下の透明基板のそれぞれの内表面を平坦化することにより、安定した液晶の配向状態を得ることができる。
すなわち、透明基板の電極等の形成された面を平坦化することにより、透明基板の内面側に形成される配向膜の表面を平坦化することができるので、配向膜の表面にラビング処理を均一に施すことができ、液晶の配向状態を安定化することができる。
【００２５】
本発明の請求項２記載の液晶表示装置は、前記一方の透明基板のアクティブ素子の上に、二枚の透明基板間の間隔を保持するスペーサとなるとともに遮光性を備えた遮光スペーサが形成され、かつ、他方の透明基板の内面のほぼ全面にほぼ一様に共通電極となる透明電極が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、アクティブ素子側の透明基板において、アクティブ素子の上に遮光スペーサを設けることにより、アクティブ素子を遮光してアクティブ素子の光による誤作動を防止するようにしているので、共通電極側の透明基板に、上述のように配線に対応するブラックマトリクスと、アクティブ素子に対応するブラックマトリクスが必要なくなる。
【００２７】
したがって、共通電極側の透明基板から全てのブラックマトリクスをなくすことができるので、二枚の透明基板を貼り合わせた際の位置ずれによりブラックマトリクスが画素の開口部分に重なって開口率が低下することがなく、実質的に開口率を一層向上することができる。
また、共通電極側の透明基板は、ブラックマトリクスを形成せずに、共通電極となるＩＴＯをベタで形成すれば良いので、その製造を極めて容易なものとすることができる。
【００２８】
また、遮光スペーサが二枚の透明基板の間隔を保持するスペーサとなるので、従来のビーズ状スペーサを用いる必要がないので、ビーズ状スペーサによるスペーサ周辺での光漏れによるコントラストの低下を招くことがなく、コントラストの向上を図ることができる。
また、遮光スペーサを用いることにより、ビーズ状スペーサに比較して液晶パネルの耐圧性を向上できるとともに、二枚の透明基板間の間隔の精度を向上することができる。
また、ビーズ状スペーサを使用しないことにより、手間のかかるビーズ状スペーサの散布を行わなくてすむので、液晶パネルの製造を省力化できる。
【００２９】
本発明の請求項３記載の液晶表示装置は、前記遮光スペーサが樹脂に遮光性を備えた顔料を添加した樹脂ブラックからなり、かつ、上記一方の透明基板の画像が表示される表示領域の外側となる周縁部に上記樹脂ブラックからなる額縁保護層が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
上記構成によれば、額縁保護層は、上記遮光スペーサと同じ材質からなるので、遮光スペーサの形成に際し、額縁保護層を同時に形成することができ、かつ、額縁保護層は、表示領域周辺からの光漏れを阻止するだけでなく、遮光スペーサに対応して、従来の窒化珪素からなるオーバーコートよりも厚く形成することができるので、従来の薄いオーバーコートよりも確実に端子部や配線引き回し部を保護することができる。
【００３１】
本発明の請求項４記載の液晶表示装置は、前記樹脂ブラックが、前記顔料の樹脂固形分に対する濃度が３０重量％以下であることを特徴とする。
上記構成によれば、上記樹脂ブラックの顔料濃度が３０重量％以下と低くされているので、樹脂ブラックとなる樹脂の接着性が顔料の添加により悪化するのを抑えることができ、二枚の透明基板を接着するシール剤と透明基板との間に額縁保護層が介在する状態となっても、十分に二枚の透明基板を接着することができる。
【００３２】
本発明の請求項５記載の液晶表示装置は、前記額縁保護層を、液晶を封入するためのシール剤に形成される注入口に対応する部分を除いた領域に形成し、かつ、前記注入口に対応する部分には、上記アクティブ素子の配線と同じ材質のメタル遮光層が形成されることを特徴とする。
【００３３】
上記構成によれば、二枚の透明基板を接着するシール剤と透明基板との間に額縁保護層が介在する状態となり、二枚の透明基板の間隔が一定の場合に、額縁保護層が介在することにより、シール剤の厚みが薄くなり、この薄いシール剤に液晶を注入するための注入口を設けても、注入口がシール剤の厚み方向に狭いものとなり、液晶の注入が阻害されるが、額縁保護層のシール剤の注入口に対応する部分に切欠部を設けることにより、注入口を広くすることができ、液晶の注入を速やかに行うことができる。
【００３４】
本発明の請求項６記載の液晶表示装置は、カラーフィルタ上に形成される画素電極がドライエッチングによりパターニングされていることを特徴とする。
上記構成によれば、カラーフィルタ上に画素電極を形成しても大きくサイドエッチングされることがなく、画素電極を高い精度でパターニングすることができる。
なお、カラーフィルタ上で画素電極となるＩＴＯをウエットエッチングした場合には、ガラス基板上でＩＴＯをウエットエッチングした場合に比較して、サイドエッチング量が多くなる傾向があり、上述のようにドライエッチングとすることで、画素電極のサイドエッチングを防止することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に、参考例について図面を参照して説明する。
図１は参考例の液晶表示装置の液晶パネル２０の平面構造を示し、図２は液晶パネル２０の断面構造を示すものである。なお、従来例と同様の構成要素は、同一の符号を付してその説明を省略する。
参考例の液晶パネル２０においては、図１及び図２に示すように、従来と同様に二枚の透明基板２，３を備え、その一方の透明基板２に、アクティブ素子であるＴＦＴ４が形成され、該ＴＦＴ４のソース電極４ａに画素電極５が接続されている。また、ＴＦＴ４のゲート電極に接続され、図中左右に配置されたゲートライン（制御線）６と、ＴＦＴ４のドレイン電極に接続され、図中前後に配置されたドレインライン（信号線）７とが、縦横に格子状に配置され、これら縦横に格子状に配置されたゲートライン６とドレインライン７とに画素電極５が周囲を囲まれた状態となっている。
なお、図１において、ＴＦＴ４、ゲートライン６、ドレインライン７とは、ブラックマトリクス１１に覆われた状態で図示されている。
【００３６】
そして、参考例においては、ドレインライン７（配線）と画素電極５との間にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが形成され、その結果、ドレインライン７と画素電極５とは、厚さ方向(断面方向)の位置が異なる配置となる。
そして、ドレインライン７と画素電極５とがカラーフィルタｒ、ｇ、ｂにより絶縁された状態で、上下の異なる層となるように配置されているので、ドレインライン７と画素電極５とをその側縁部同士が重複するように配置可能であり、実際にドレインライン７の側縁部と、画素電極５の側縁部とが重複して配置されている。
【００３７】
なお、ドレインライン７は、ゲート絶縁膜８上にストライプ状に形成されており、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂは、ゲート絶縁膜８及びドレインライン７上に形成されることになり、画素電極５はカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ上に形成されることになる。
また、ドレインライン７は、各画素の境界部分に配置されており、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの各色の境界となり、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの各色が離間して配置されている場合に、ドレインライン７上で隙間が生じることになるが、ドレインライン７の左右の両側部においては、それぞれカラーフィルタｒ、ｇ、ｂがドレインライン７上に載った状態となっている。
従って、ドレインライン７の側縁部に画素電極５の側縁部を重ねて配置した場合に、ドレインライン７の側縁部と画素電極５の側縁部との間に、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂが必ず挟まれた状態となっている。
そして、ドレインライン７と画素電極５とが上述のように重なることで、これらが水平方向（左右）に離間していないので、ドレインライン７と画素電極５との間で光漏れが生じることがなく、ドレインライン７と画素電極５との間に光遮光膜として蓄積容量９を配置する必要がない。従って、蓄積容量９は、ゲートライン６の近傍でゲートライン６に沿った真っ直ぐな帯状に形成されている。
これらのことから、各画素においては、ドレインライン７の側縁に接する部分まで開口した状態となっており、高開口率を確保している。
【００３８】
また、ドレインライン７と画素電極５との間に従来のように有機絶縁膜を配置していないので、有機絶縁膜の形成により歩留まりが悪化することがないとともに、有機絶縁膜により液晶パネル２０の開口部（表示部）の光透過率が低下することがない。
また、ＴＦＴ４が形成された一方の透明基板２にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを形成したことにより、他方の透明基板３には、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂが形成されず、透明基板３上にブラックマトリクス１１と、共通電極１０が形成されている。なお、ブラックマトリクス１１は、ドレインライン７等のメタル配線部の反射光を遮光するためのものであり、上述のディスクリネーションライン等を隠すために線幅を太くする必要がなく、メタル配線による反射高を遮光するための最低限の線幅を有していれば良く、ブラックマトリクス１１により開口率が低くなることがない。また、ブラックマトリクス１１は、ＴＦＴ４上を覆うように設けられており、ＴＦＴ４の光による誤作動を防止している。
【００３９】
そして、上記液晶パネル２０の製造においては、従来と同様にドレインライン７を形成した後に、感光性カラーレジスト（ＲＧＢ）を用いて、カラーフィルタ層（カラーフィルタｒ、ｇ、ｂ）を形成する。
次に、画素電極５の形成に際しては、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂ上にスパッタ等でＩＴＯ膜を成膜し、その後フォトレジスト塗布、露光、現像を経てフォトレジストを所望のパターンに形成し、ウエットまたはドライエッチングによりＩＴＯをエッチングし、レジストを剥離する。これにより、ＩＴＯからなる画素電極５が形成される。
【００４０】
また、このようにカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ上に画素電極５を形成することで、ドレインライン７と画素電極５とが、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂを挟んだ状態で異なる層に形成されることになり、上述のように開口率を向上することができる。
なお、ドレインライン７と画素電極５とが絶縁性のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを挟んで配置されることにより、静電容量が生じることになるが、ここで生じる静電容量が０．１５（ｆＦ／μｍ）を越えるといわゆる尾引き等の表示品位の低下を招くことになる。
【００４１】
ここで用いられるカラーフィルタｒ、ｇ、ｂは、従来と基本的に同じ材質ものであるが、その比誘電率は、以下の表１に示されるものであり、３．４〜４．３となっている。
【表１】
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そして、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの膜厚と静電容量との関係を図３のグラフに示す。図３に示されるように、比誘電率が３〜４程度の場合には、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの膜厚を２μｍ以上とすることが好ましく、確実に静電容量の影響を避けるためには、膜厚を３μｍ以上とすることが好ましい。
【００４２】
また、上記カラーフィルタｒ、ｇ、ｂは、従来、ＴＦＴ４に対向する基板（透明基板３）側に形成される場合に、１〜１．５μｍの膜厚で用いられており、この膜厚で所望の色特性が得られるように顔料濃度が調整されているが、参考例においては、上述のようにカラーフィルタｒ、ｇ、ｂの膜厚が３μｍ程度とされているので、膜厚を３μｍ程度とした場合に、所望の色特性が得られるように顔料濃度を調整する必要がある。
【００４３】
また、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの比誘電率は、その材質により異なるが、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの部分で生じる静電容量を０．１５（ｆＦ／μｍ）以下とすることができれば、どのような材質のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを用いるものとしても良く、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの比誘電率の値に対応して、静電容量が０．１５（ｆＦ／μｍ）以下となるように膜厚を決定し、該膜厚で所望の色特性が得られるように顔料濃度を決定すれば良い。
また、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂに用いられる樹脂は、たとえば、アクリル系、ポリイミド系、ポリビニルアルコール系、エポキシ系などの感光性樹脂を用いることができる。顔料としては、たとえば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、染付けレーキ顔料等を用いることができる。
【００４４】
また、参考例では、画素電極５の形成に際しては、ウエットまたはドライエッチングによりＩＴＯをエッチングするものとしたが、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂ上にＩＴＯをスパッタ等で成膜し、その後パターン加工を行う場合、ウエットエッチングで加工するとサイドエッチのため、微細加工が困難なものとなる。例えば、図４のグラフに下地がガラスの場合と、カラーフィルタの場合とで、ウエットエッチングによるＩＴＯの加工精度にどのくらいの差が生じるかを示した。
ガラス上に形成されたＩＴＯ膜をエッチングしても、サイドエッチ（オーバーエッチング量）はほとんど見られないが、カラーフィルタ上に形成されたＩＴＯ膜をエッチングした場合には、４０秒以上のエッチング時間で１０μｍ以上のサイドエッチングが認められる。
【００４５】
従って、ＴＦＴ４側の透明基板２にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを形成し、その上にＩＴＯからなる画素電極５を形成する場合には、ウエットエッチングではなく、ドライエッチングを行うことが好ましい。
また、ドライエッチングによる画素電極５の形成に際しては、ＩＴＯの成膜、レジストの形成、レジストの露光と現像等の処理は、従来と同様に行い、エッチングプロセスを周知のドライ工程で行うようにする。
そして、画素電極５をドライエッチングにより形成するものとすれば、サイドエッチがほとんどなく、高精度の加工が可能である。
【００４６】
以上のような、液晶表示装置の液晶パネル２０によれば、ドレインライン７と画素電極５とがカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを挟んで絶縁された状態で異なる層に配置されているので、ドレインライン７の側縁部と画素電極５の側縁部とを上下に重なった状態に配置し、ドレインライン７と画素電極５とを水平方向に離間しないようにすることが可能となり、これによりドレインライン７と画素電極５との間の光漏れを防止することができる。
【００４７】
従って、ドレインライン７と画素電極５との間の光漏れを防止するためのシールドを画素電極５の側縁部に上下に重なるように設ける必要がないので、上記シールドにより開口率が減少することなく、ドレインライン７の側縁まで画素を開口した状態とすることにより、高開口率の液晶パネル２０を得ることができる。
【００４８】
また、ドレインライン７と画素電極５との間にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを配置して、ドレインライン７と画素電極５とを絶縁しているので、ドレインライン７と画素電極５とを異なる層に絶縁した状態で配置するために、有機絶縁膜を用いる必要がなく、有機絶縁膜を用いた場合のような歩留まりの悪化や、光透過率の減少といったことなく、開口率の向上を図ることができる。
なお、ＴＦＴ４のソース電極４ａを信号線としてのソースラインに接続し、ドレイン電極４ｂを画素電極５に接続した場合には、ソースラインと画素電極５との間にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを配置するようにしても良い。
また、液晶パネル２０は、従来例と同様の図示しない配向膜、偏光板、スペーサ、シール剤等の液晶パネルとして必要な部材を備え、かつ、駆動回路が接続されるとともに、バックライトや反射板等の光源が配置されて液晶表示装置として機能するものである。また、液晶表示装置は、テレビ、コンピュータ、各種電子機器（携帯型電子機器を含む）等のディスプレイとして機能するものである。
【００４９】
次に、本発明の第一例の液晶表示装置の液晶パネルを図５及び図６を参照して説明する。
図５及び図６に示す第一例の液晶パネル３０は、以下に説明する相違点を除いて、基本的に参考例の液晶パネル２０と同様の構成を有するものであり、参考例の液晶表示装置の液晶パネル２０と同様の構成要素に同一の符号を付してその説明を省略する。
第一例の液晶パネル３０は、参考例の液晶パネル２０と同様にドレインライン７と画素電極５との間にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが形成された状態となっているとともに、ドレインライン７上において隣接する各色のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士を重複させ、ドレインライン７が完全にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂに覆われた状態とすることにより、ドレインライン７表面での反射を防止し、ブラックマトリクス１１なしでも、ドレインライン７の反射によるコントラスト低下を防止できるようにしている。
【００５０】
すなわち、ドレインライン７上において隣接するカラーフィルタｒ、ｇ、ｂのパターンのパターンエッジが重複した状態、すなわち、ドレインライン７上において、各画素に対応するパターンで形成されたカラーフィルタｒ、ｇ、ｂのエッジ部分が重複しており、ドレインライン７上でカラーフィルタｒ、ｇ、ｂの各パターンが離間しておらず、ドレインライン７が完全にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂに覆われた状態となっている。
【００５１】
また、図５に示すように、ドレインライン７上で互いに重複するカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士の側縁部は、６０度以下のテーパが付けられた状態となっている。すなわち、先に形成されてドレインライン７上で重複する二つのカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士の境界面ｋ（の延長線）と透明基板２とが成す角の角度が６０度以下となっている。そして、下側に配置されるカラーフィルタｒ、ｇ、ｂは、その側縁部が、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの中央側から側縁に向かうにつれて薄くなるように斜めに形成されるとともに、その上に上側に配置されるカラーフィルタｒ、ｇ、ｂの側縁部が配置されている。
【００５２】
このようにドレインライン７上で重複する二つのカラーフィルタｒ、ｇ、ｂのパターンのうちの下側のパターンの側縁部を斜めとすることにより、ドレインライン７上でほぼ同じ厚みのカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士を重複するものとしても、二つのカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを重複させることにより、ドレインライン７上でカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが厚くなるのを防止することができる。
【００５３】
また、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士の重複する部分の幅が斜面の幅より長くなってしまうと、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士の重複する部分で厚みが厚くなる部分ができてしまうので、重複する部分の幅は、斜面の幅より狭いことが好ましい。従って、斜面の傾斜角を６０度以下と小さくすることにより、斜面の長さをある程度長くすることで、重複する部分の幅をある程度長くしても、重複部分でカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが厚くなるのを防止することができる。
なお、重複する部分の幅（斜面の幅）があまり短いと、それだけ高い精度でカラーフィルタｒ、ｇ、ｂをパターニングする必要が生じてしまい、実際上、斜面の幅内で正確にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士を重複させることが困難になってしまうので、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂの膜厚を上述のように１μｍから３μｍとする場合に、傾斜角が６０度以下であることが好ましい。
また、ドレインライン７の線幅より上記斜面（境界面）の長さが長い必要はなく、ドレインライン７の線幅とカラーフィルタｒ、ｇ、ｂの厚みから傾斜角の下限もほぼ決まることになる。
【００５４】
そして、上述のようにドレインライン７上でカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士を重複させることにより、ドレインライン７上をカラーフィルタｒ、ｇ、ｂで覆ってしまうことで、ドレインライン７による反射光を防止できるので、ドレインライン７に対向する他方の透明基板３には、上記反射光を防止する目的でブラックマトリクス１１を形成する必要がないが、ＴＦＴ４（トランジスタ）の（光電効果による）誤動作を防止するために、ＴＦＴ４上を遮光することが好ましく、ＴＦＴ４に対応する部分だけに、例えば、金属Ｃｒからなるブラックマトリクス２１を形成している。
【００５５】
なお、ゲートライン６は、ドレインライン７より下層にあり、ドレインライン７上にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを形成した場合に、ゲートライン６もカラーフィルタｒ、ｇ、ｂに覆われることになるので、ゲートライン６上もドレインライン７とほぼ同様に、隙間無くカラーフィルタｒ、ｇ、ｂに覆われるようにすることで、ゲートライン６上のブラックマトリクス１１も必要なくなる。
従って、第一例の液晶パネル３０の他方の透明基板３上には、ドレインライン７及びゲートライン６に対応して線状にブラックマトリクス１１が形成されておらず、ＴＦＴ４に対応する部分だけほぼ点状に多数のブラックマトリクス２１が配置されることになる。
そして、上記液晶パネル３０の製造は、参考例とほぼ同様に行われるが、上述のように、順次各色のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂを形成する際に、その側縁部がドレインライン７の中心線を越え、かつ、ドレインライン７を越してしまわないように形成する。
また、感光性樹脂であるカラーフィルタｒ、ｇ、ｂの成膜時に、露光量と現像時間を最適化し、さらに現像後の水洗時にある程度の水圧を持った高圧水洗を行うことで、高圧水洗の工程後、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂのパターンエッジにテーパが形成された状態となる。
【００５６】
従って、上述のようにカラーフィルタｒ、ｇ、ｂのドレインライン７上で重複した部分の膜厚が厚くなることがなく、一方の透明基板２の上面の平坦化を図ることができ、ＴＦＴ４側の透明基板２の平坦性を確保できるとともに、共通電極１０側の透明基板３においてもカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが設けられていないことから平坦性を向上することができる。
【００５７】
以上のように、第一例の液晶表示装置の液晶パネル３０によれば、参考例の液晶パネル２０と同様の効果を奏するとともに、ドレインライン７上で、隣接するカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士を上下に重ねるように配置し、ドレインライン７上で隣接するカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士が離間することがなく、ドレインライン７がカラーフィルタｒ、ｇ、ｂに覆われているので、ドレインライン７による反射光をカラーフィルタｒ、ｇ、ｂで抑えることができる。
【００５８】
従って、ドレインライン７の反射光によるコントラストの低下を防止するために、共通電極１０側の透明基板３のドレインライン７に対向する位置にブラックマトリクス１１を配置する必要がなくなる。
そして、ドレインライン７に対応してブラックマトリクス１１を配置しない場合には、互いに対向して配置された透明基板２と透明基板３とを貼り合わせた際に、位置ずれが生じても、ドレインライン７に対応するブラックマトリクス１１が存在せず、ＴＦＴ４に対向する部分にだけほぼ点状にブラックマトリクス２１が存在するだけなので、画素の開口部分にブラックマトリクス１１が重複して開口率が低下するのを抑制することができる。
【００５９】
従って、液晶表示装置の品質を安定させることができ、安定した表示スペックを有する液晶表示装置を提供することができる。
また、上述のようにドレインライン７上で重なるカラーフィルタｒ、ｇ、ｂの側縁部にテーパを形成することにより、ＴＦＴ４側の画素電極５を形成する下地層をを平坦化することができるとともに、共通電極１０側の透明基板３からカラーフィルタｒ、ｇ、ｂをなくすことにより、共通電極１０の下地層も平坦なものとなる。
【００６０】
従って、上下の透明基板２、３の各電極５，１０表面が平坦化され、安定した液晶の配向状態を得ることができる。
すなわち、透明基板２，３の電極等の形成された内表面を平坦化することにより、透明基板２，３の内面側に形成される配向膜の表面を平坦化することができるので、配向膜の表面にラビング処理を均一に施すことができ、液晶の配向状態を安定化することができる。
【００６１】
次に、本発明の第二例の液晶表示装置の液晶パネル４０を図７及び図８を参照して説明する。
図７及び図８に示す第二例の液晶パネル４０は、以下に説明する相違点を除いて、基本的に第一例の液晶パネル３０と同様の構成を有するものであり、第一例の液晶表示装置の液晶パネル３０と同様の構成要素に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
第二例の液晶パネル４０は、参考例及び第一例の液晶パネル２０，３０と同様にドレインライン７と画素電極５との間にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが形成された状態となっている。また、第二例の液晶パネル４０は、第一例の液晶パネル３０と同様に、ドレインライン７上において隣接する各色のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士を重複させ、ドレインライン７が完全にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂに覆われた状態とすることにより、ドレインライン７の反射を防止し、ブラックマトリクス１１なしでも、ドレインライン７の反射によるコントラスト低下を防止できるようにしている。
なお、ＴＦＴ４の部分にはカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが無い構成となっている。
【００６３】
そして、さらに、第二例の液晶パネル４０においては、第一例の液晶パネル３０において、例えば、金属Ｃｒにより共通電極１０側の透明基板３にＴＦＴ４を覆うブラックマトリクス２１を形成していたのに対して、ＴＦＴ４側の透明基板２において、各ＴＦＴ４上にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂと同様の樹脂に黒の顔料を添加した樹脂ブラックからなる遮光スペーサ４１を設け、該遮光スペーサ４１によりＴＦＴ４の誤作動を防止している。
【００６４】
また、上記遮光スペーサ４１は、その高さが透明基板２、３の間隔(ギャップ)とほぼ同じ高さに形成された柱状のものとなっており、ビーズ状のスペーサに代わってスペーサとして作用するようになっている。
なお、樹脂ブラックは、周知のものであり、上述のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂと同様に、感光性樹脂に顔料を添加（分散）したものである。
従って、共通電極１０側の透明基板２には、ブラックマトリクス１１，２１は、全く存在せず、透明基板２の内面には、基本的に、共通電極１０と図示しない配向膜が形成された状態となっている。
また、遮光スペーサ４１がスペーサとして作用するので、二枚の透明基板２，３の間には、ビーズ状スペーサが存在しない。
【００６５】
そして、第二例の液晶パネル４０の製造においては、他方の共通電極側の透明基板３においては、透明基板３内面に周知の方法により共通電極１０と配向膜とが形成され、一方のＴＦＴ側の透明基板２においては、ＴＦＴ４、ゲートライン６、ゲート絶縁膜８、ドレインライン７等が周知のように形成され、ゲート絶縁膜８及びドレインライン７上に、第一例の場合と同様にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが形成され、カラーフィルタｒ、ｇ、ｂ上に画素電極５が形成される。
【００６６】
次いで、ＴＦＴ４上に上記柱状の遮光スペーサ４１が形成される。なお、ＴＦＴ４側の透明基板２内面にも配向膜が形成される。
また、二枚の透明基板２，３の少なくとも一方に液晶を封入するためのシール剤が印刷等により形成され、二枚の透明基板２，３が張り合わされて、二枚の透明基板２，３の間のシール剤に囲まれた部分に液晶が注入される。
【００６７】
なお、共通電極１０側の透明基板３においては、カラーフィルタ及びブラックマトリクスを形成する必要がないので、透明基板３の内面に共通電極３となるＩＴＯ膜を形成すれば良い。そして、透明基板３の内面に形成される共通電極１０となるＩＴＯには、特にパターンは必要ないので、透明基板３内面のほぼ全面に一様に形成されていれば良い。すなわち、透明基板３上にベタで共通電極１０となるＩＴＯ膜が形成されていれば良い。
【００６８】
以上のように遮光スペーサ４１をＴＦＴ４側の透明基板２において、ＴＦＴ４上に形成し、共通電極１０側の透明基板３に全くブラックマトリクスを設けない構成とすることにより、二枚の透明基板２，３の貼り合わせ精度により多少の位置ずれが生じても、開口率が低下することがない。
すなわち、共通電極１０側の透明基板３にブラックマトリクス１１，２１が存在する場合には、貼り合わせ精度（例えば、±４μｍ）の範囲で位置ずれが生じることにより、画素の開口部分にブラックマトリクス１１，２１が重なり、開口率の低下を招いていたが、第二例において、共通電極１０側には、ブラックマトリクス１１，２１が存在しないので、上記貼り合わせの際に位置ずれが生じても開口率の低下することがなく、開口率の向上を図ることができる。
【００６９】
なお、遮光スペーサ４１を透明基板２のＴＦＴ４上に形成する際の精度は、感光性樹脂である遮光スペーサ４１の露光を行う際の露光装置のアライメント精度によりほぼ決まることになるが、上記アライメント精度は、±２μｍ程度であり、上述の貼り合わせ精度より高く、遮光スペーサ４１の形成時に遮光スペーサ４１の位置がずれて生じる開口率の低下は、従来の貼り合わせの際の位置ずれによる開口率の低下に比べて僅かなものである。
【００７０】
実際に、遮光スペーサ４１の形成時の位置の精度は、±２μｍとすることができ、開口率の低下はほとんど認められなかった。
また、ビーズ状スペーサを散布する工程を行う必要がなく、且つ、共通電極１０側の透明基板３へのブラックマトリクス１１，２１の形成工程を行わなくてすむので、液晶パネル４０の製造工程数を減らすことができ、コストの面で格段に有利となる。
【００７１】
さらに、柱状の遮光スペーサ４１をスペーサとして機能させることにより、ビーズ状スペーサを用いる必要がなく、ビーズ状スペーサによるスペーサ周辺での光漏れによるコントラスト低下を防止することができる。
【００７２】
またさらに、液晶表示装置の液晶セルにおけるセルギャップ精度（二枚の透明基板間の間隔の精度）は、ビーズ状スペーサを用いた場合に、±０．３μｍであったのに対して柱状遮光スペーサ４１をスペーサとして用いた場合のセルギャップ精度は、±０．０５μｍを実現することができる。すなわち、遮光スペーサ４１をスペーサとして用いることにより、セルギャップ精度を極めて高精度なものとすることができる。
【００７３】
加えて、遮光スペーサ４１をスペーサとして用いた場合には、ビーズ状スペーサに比較して、耐圧力性が向上する。
例えば、図９及び図１０に示す液晶パネル加圧試験の試験結果のグラフに示されるように、ビーズ状スペーサの場合には、約１ｋｇの加重でパネルの透過率が約４％変化するが、柱状ブラック３１をスペーサとして用いた場合には、透過率の変化がほとんど見られず、耐圧力性に優れていることが示されている。
【００７４】
さらに、上述のように共通電極１０側の透明基板１０においては、共通電極１０となるＩＴＯ膜がベタに形成された状態なので、ＩＴＯ膜をパターニングする必要がなく、製造の管理が簡単になるとともに、コストの面でも有利である。すなわち、省力化と低コスト化を図ることができる。
何故なら、従来、ブラックマトリクス及びカラーフィルタ上に共通電極１０をスパッタリングにより形成する際には、メタルマスクを用いてマスクスパッタにより、所望のパターンを形成していたが、このようにした場合には、メタルマスクにコストがかかるとともに、マスクスパッタ特有の問題であるパターンエッジのボケがあり管理が非常に困難であったからである。
【００７５】
次に、本発明の第三例の液晶表示装置の液晶パネル５０を図１１を参照して説明する。
図１１に示す第三例の液晶パネル５０は、以下に説明する相違点を除いて、基本的に第二例の液晶パネル４０と同様の構成を有するものであり、第二例の液晶表示装置の液晶パネル４０と同様の構成要素に同一の符号を付してその説明を省略する。
第三例の液晶パネル５０は、参考例及び第一例の液晶パネル２０，３０と同様にドレインライン７と画素電極５との間にカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが形成された状態となっているとともに、第一例の液晶パネル３０と同様に、ドレインライン７上において隣接する各色のカラーフィルタｒ、ｇ、ｂ同士を重複させ、かつ、上記柱状の遮光スペーサ４１を用いることにより、ビーズ状スペーサと共通電極１０側のブラックマトリクス１１，２１を用いないものとしている。なお、ＴＦＴ４の部分にはカラーフィルタｒ、ｇ、ｂが無い構成となっている。
【００７６】
そして、第三例の液晶パネル５０においては、ＴＦＴ４側の透明基板３のビューエリア（表示領域）内において、第二例に示すように柱状の遮光スペーサ４１を形成する際に、ビューエリア外（例えば端子部及び配線引き回し部等）の部分に遮光スペーサ４１と同じ樹脂ブラックからなる額縁保護層５１を形成し、上記端子部や配線引き回し部等を被覆している。すなわち、遮光スペーサ４１を形成する（パターニングする）際に、遮光性スペーサ４１及び額縁保護層５１となる樹脂ブラックの層を形成した後に、露光して遮光性スペーサ４１と額縁保護層５１とを同時に形成している。
また、シール剤５２が額縁保護層５１上に印刷され、上下の透明基板２，３がシール剤５２と額縁保護層５１とを介して接合されている。
【００７７】
なお、額縁保護層５１は、透明基板２，３となるガラス（実際には、透明基板２，３上に形成されたゲート絶縁膜８等）との接着力があまり高くなく、従来、ブラックマトリクスとして用いられている樹脂ブラックをそのまま用いた場合には、液晶セル組立工程のスクライブ〜ブレイク工程時にシール印刷部分のガラス−樹脂ブラック界面で剥がれが発生することになる。
しかし、樹脂ブラックとなる感光性樹脂自体のガラスとの接着性は、それほど低いものではなく、感光性樹脂に顔料を添加することにより、ガラスとの接着性が低下したものであり、樹脂ブラックの顔料濃度を下げれば、樹脂ブラックの接着性を向上できる。
【００７８】
以下に、感光性樹脂の接着性を示すデータを得るために以下の試験を行った。
ガラス全面に、上記樹脂ブラックと同一の基材（顔料を含まない感光性樹脂）に、各色の顔料（黒（ブラック、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（ｂｌｕｅ））を添加した各色のカラーレジストもしくは基材を塗布し、所定の工程で硬化した。
次いで、硬化したカラーレジストもしくは基材上にシール印刷を行い、このカラーレジストもしくは基材が接着されたガラスと素ガラスとを上記シールにより貼り合わせ、シールを硬化してテストパネルを得た。
そして、このテストパネルの二枚のガラスをプッシュプルゲージで加重をかけて引き剥がし試験を行い、２枚のガラスが剥がれたときの加重圧を計測した。
【００７９】
以下の表２にその結果を示す。なお、顔料を含まない基材を挟んだ状態のテストパネルは、二枚のガラスが引き剥がれる前に、ガラスが割れてしまったので、その加重圧はガラスが割れた際のものである。
【表２】
0004089843.tif 000003
表２に示すように、顔料を添加していない基材は、加重圧５．２ｋｇ／ｃｍ2 でも二枚のガラスが引き剥がされることがなく、ガラスが破損したが、基材に４０％の顔料を添加した樹脂ブラック（黒のカラーレジスト）を用いたものは、加重圧１．８５ｋｇ／ｃｍ2 でガラスが引き剥がされ、基材への４０重量％（固形分として）の顔料の添加が基材となる樹脂の接着性を低下させていることを示している。
【００８０】
また、顔料は異なるが、２５〜３０重量％の顔料（固形分として）を添加したＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅのカラーレジストも２．３〜２．６ｋｇ／ｃｍ2 の加重圧でガラスが引き剥がされ、接着性の低下が認められるが、樹脂ブラックよりもガラスを引き剥がす加重圧が大きくなっている。これは、顔料の違いによる相違も考えられるが、主に樹脂ブラックが顔料を４０％含むのに対して、他のカラーレジストが顔料濃度が２５％〜３０％と低くなっていることによるものと推定できる。
従って、顔料濃度を下げることにより、樹脂ブラックの接着性を向上でき、液晶パネル５０の製造工程において、ＴＦＴ４側の透明基板２のビューエリア外を額縁保護層５１で覆うことにより、二枚の透明基板２，３が樹脂ブラック装置５１を介してシール剤５２で接着されることになっても、透明基板２と額縁保護層５１との間で解離が生じないようにすることができる。
【００８１】
ところで、額縁保護層５１は、遮光スペーサ４１とともに透明基板２上に同時に形成されことが好ましく、額縁保護層５１と柱状遮光スペーサ４１とで用いられる樹脂ブラックが同じものとなる。そして、遮光スペーサ４１は、ＴＦＴ４上に形成されてＴＦＴ４を遮光することによりＴＦＴ４の誤作動を防止するものであるが、従来、ブラックマトリクスに使用される樹脂ブラックは、表２で用いられた樹脂ブラックと同様に４０％程度の顔料を含み、膜厚１μｍでＯＤ値＝１である。従って、柱状遮光スペーサ４１は、その厚み（高さ）を上述のように５μｍ程度とすることができ、顔料を４０％とすれば、ＯＤ値＝５程度となる。
【００８２】
そして、ＴＦＴ４の誤作動を防止する上では、ＯＤ値が２．５〜３であれが十分であり、例えば、樹脂ブラックの顔料濃度を従来の半分の２０重量％（固形分として）程度としても、ＯＤ値が２．５前後を確保することができるとともに、顔料濃度を２０％程度とすることにより、樹脂ブラックの接着性を２倍程度向上することが期待できる。
なお、顔料濃度としては、接着性を向上するために、３０重量％（固形分として）以下とすることが好ましく、ＴＦＴ４の誤作動を防止する上では、１５重量％（固形分として）以上とすることが好ましい。
また、上記顔料は、基本的にはカーボンブラックであるが、その他の顔料を用いるものとしても良い。
【００８３】
そして、第三例の液晶パネル５０によれば、額縁保護層５１によりビューエリア外の端子部や配線引き回し部が覆われることで保護され、端子部や配線引き回し部の腐食等による劣化を防止することができる。また、従来、端子部や配線引き回し部は、窒化珪素からなるオーバーコートＳｉＮｘにより保護されていたが、オーバーコートの膜厚は、３０００Å（０．３μｍ）程度であり、極めて、薄く、腐食等を完全に防止できなかったが、額縁保護層５１は、その膜厚を柱状の遮光スペーサ４１と同様に５μｍ程度とすることが可能であり、腐食等を完全に防止し、端子等を保護する保護層の信頼性を向上できる。
【００８４】
また、額縁保護層５１の顔料濃度を１５〜３０重量％の範囲とすることにより、ＴＦＴ４の誤作動を防止した状態で、額縁保護層５１の透明基板２への接着性を向上することができるので、二枚の透明基板２，３がシール剤５２と額縁保護層５１とにより接着されるものとなっても、二枚の透明基板２，３の貼り合わせ強度を十分なものとすることができる。
すなわち、ＴＦＴ４側の透明基板２のビューエリア外に額縁保護層５１を形成することにより、端子部や配線引き回し部の腐食等を確実に防止し、かつ、額縁保護層５１の樹脂濃度を２０％程度とすることにより、ＴＦＴ４の誤作動を防止した状態で二枚の透明基板２，３の十分な貼り合わせ強度を確保できるので、信頼性の高い液晶パネル５０を得ることができる。
なお、透明基板２の端子部等にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）接合等の接続を行う際には、透明基板２の端子部において額縁保護層５１を剥離してから端子との接合を行う。
【００８５】
次に、本発明の第四例の液晶表示装置の液晶パネルを図１２を参照して説明する。
図１２に示す第四例の液晶パネル６０は、以下に説明する相違点を除いて、基本的に第三例の液晶パネル５０と同様の構成を有するものであり、第三例の液晶表示装置の液晶パネル５０と同様の構成要素に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
第四例の液晶パネル６０は、第三例の液晶パネル５０と同様に、ＴＦＴ４側の透明基板３のビューエリア（表示領域）内において、第二例に示すように柱状の遮光スペーサ４１を形成する際に、ビューエリア外（例えば端子部及び配線引き回し部等）の部分に額縁保護層５１を形成し、上記端子部や配線引き回し部等を被覆している。そして、上述のように額縁保護層５１の部分において、二枚の透明基板２，３がシール剤５２により接着されているが、図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、シール剤５２の液晶注入口６１の部分まで、額縁保護層５１を設けてしまうと、シール剤５２に設けられた液晶注入口６１がほとんど閉塞してしまうか、液晶注入口６１が額縁保護層５１と対向する透明基板３の内面との間の僅かな隙間だけの狭いものとなってしまう。
【００８７】
従って、そのまま液晶を注入しようとすると、液晶注入にかなりの時間を要するか、最悪の場合、液晶が入らない可能性がある。
そこで、第四例の液晶パネル６０においては、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、シール剤５２の液晶注入口６１に対応する部分には、額縁保護層５１を形成しないようにしている。
【００８８】
すなわち、感光性樹脂である額縁保護層５１をパターニングする際に、液晶注入口６１に対応する部分には、額縁保護層５１を形成しないようにすることで、額縁保護層５１の液晶注入口６１に対応する部分において、額縁保護層５１を液晶セルの外側から中側に貫通した状態の切欠部６２を形成し、二枚の透明基板２，３を貼り合わせた際に、上記額縁保護層５１の切欠部６２が液晶注入口６１の一部となるようにしている。
【００８９】
従って、透明基板２の周縁部となる額縁状のビューエリア外の部分に額縁保護層５１を形成するものとしても、液晶の注入時間が長くなったり、そのままの状態で液晶の注入が困難になるのを防止することができる。
また、透明基板２のビューエリア外の部分において、額縁保護層５１だけがビューエリア外の遮光をしているものとした場合に、上述のようにビューエリア外に額縁保護層５１を形成していない部分を設けてしまうと、ビューエリア外で光漏れが生じることになるが、図１２（Ｂ）に示すように、例えば、ゲートライン６を形成する際に、上記シール剤５２の注入口６１に対応する額縁保護層５１が形成されない部分に、ゲートラインとなるゲートメタルで、ダミーメタルパターンとしてメタル層６３を形成することで、上述の光漏れを防止することができる。
【００９０】
すなわち、ゲートライン６もしくはドレインライン７を形成する際に、額縁保護層５１の切欠部６２に対応する部分にもゲートライン６もしくはドレインライン７と同じ金属膜からなるメタル層６３を同時に形成することで、手間をかけずに上記部分を遮光することができる。
従って、第四例の液晶パネル６０によれば、ＴＦＴ４側の透明基板３の周縁部に二枚の透明基板２，３の間隔に近い厚みを有する額縁保護層５１を形成するものとしても、額縁保護層５１の液晶注入口６１に対応する部分に上記切欠部６２を形成することにより、液晶の注入時間の短縮を図ることができるとともに、液晶の注入不良を防止して液晶表示装置の安定した表示品位を確保することができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の液晶表示装置によれば、配線と画素電極とがカラーフィルタを挟んで絶縁された状態で異なる位置に積層配置されているので、配線の側縁部と画素電極の側縁部とを上下に重なった状態に配置し、配線と画素電極とを水平方向に離間しないようにすることが可能となり、これにより配線と画素電極との間の光漏れを防止することができる。
したがって、信号線と画素電極との間の光漏れを防止するための遮光膜を画素電極の側縁部に上下に重なるように設ける必要がないので、上記遮光膜により開口率が減少することなく、信号線の側端まで画素を開口した状態とすることにより、高開口率の液晶パネルを得ることができる。
【００９２】
また、配線と画素電極との間にカラーフィルタを配置して配線と画素電極とを絶縁しているので、配線と画素電極とを異なる層に絶縁した状態で配置するために、有機絶縁膜を用いる必要がなく、有機絶縁膜を用いた場合のような歩留まりの悪化や、光透過率の減少といったことなく、開口率の向上を図ることができる。
【００９３】
さらに、複数のカラーフィルタは、感光性樹脂により形成され、それぞれの周辺に、中央側から側縁に向かうにつれて薄くなるように斜めに形成された側縁部を有し、隣り合う画素に対応するカラーフィルタの隣接する側縁部に前記透明基板の内面に対して６０°以下の角度で傾斜する斜面が形成され、前記配線上で互いに隣接したカラーフィルタそれぞれの前記側縁部を、前記側縁部の重複する部分の幅が前記側縁部の斜面の幅より狭く、且つ前記側縁部の重複する部分の厚さが前記カラーフィルタの中央部の厚さよりも厚くならないように重ねて、前記アクティブ素子が形成された一方の透明基板の内面の、前記配線と画素電極との間に積層されているので、隣接するカラーフィルタが重なり合う部分でのカラーフィルタの厚さが厚くなるのを防止して、液晶を均一な厚さにすることができる。
【００９４】
そして、配線に対応してブラックマトリクスを配置しない場合には、互いに対向して配置されたアクティブ素子側の透明基板と共通電極側の透明基板とを貼り合わせた際に、位置ずれが生じても、共通電極側透明基板に配線に対応するブラックマトリクスが存在しないので、画素の開口部分に配線に対向させてあるブラックマトリクスが重複して開口率が低下するのを抑制することができる。
従って、液晶表示装置の品質を安定させることができ、安定した表示スペックを有する液晶表示装置を提供することができる。
【００９５】
そして、この液晶表示装置によれば、配線上で重なる二つのカラーフィルタの前記側縁部の境界面を、一方の透明基板の内面と前記境界面とがなす角度が６０度以下に形成したので、アクティブ素子側の透明基板を平坦化することができる。
【００９６】
従って、上下の透明基板のそれぞれの内面を平坦化することにより、安定した液晶の配向状態を得ることができる。
すなわち、透明基板の電極等の形成された内面を平坦化することにより、透明基板の内面側に形成される配向膜の表面を平坦化することができるので、配向膜の表面にラビング処理を均一に施すことができ、液晶の配向状態を安定化することができる。
【００９７】
本発明の請求項２記載の液晶表示装置によれば、アクティブ素子側の透明基板において、アクティブ素子の上に遮光スペーサを設けることにより、アクティブ素子を遮光してアクティブ素子の光による誤作動を防止するようにした場合には、共通電極側の透明基板に、上述のように配線に対応するブラックマトリクスと、アクティブ素子に対応するブラックマトリクスとを設ける必要がなくなる。
【００９８】
したがって、共通電極側の透明基板からブラックマトリクスをなくすことができるので、二枚の透明基板を貼り合わせた際の位置ずれによりブラックマトリクスが画素の開口部分に重なって開口率が低下することがなく、開口率をより一層向上させることができる。
また、共通電極側の透明基板は、ブラックマトリクスを形成せずに、共通電極となるＩＴＯをベタで形成すれば良いので、その製造を極めて容易なものとすることができる。
【００９９】
また、遮光スペーサが二枚の透明基板の間隔を保持するスペーサとなるので、従来のビーズ状スペーサを用いる必要がないので、ビーズ状スペーサによるスペーサ周辺での光漏れによるコントラストの低下を招くことがなく、コントラストの向上を図ることができる。
また、遮光スペーサを用いることにより、ビーズ状スペーサに比較して液晶パネルの耐圧性を向上できるとともに、二枚の透明基板間の間隔の精度を向上することができる。
また、ビーズ状スペーサを使用しないことにより、手間のかかるビーズ状スペーサの散布を行わなくてすむので、液晶パネルの製造を省力化できる。
【０１００】
本発明の請求項３記載の液晶表示装置によれば、額縁保護層は、上記遮光スペーサと同じ材質からなるので、遮光スペーサの形成に際し、額縁保護層を同時に形成することができ、かつ、額縁保護層は、遮光スペーサに対応して、従来の窒化珪素からなるオーバーコートよりも厚く形成することができるので、従来の薄いオーバーコートよりも確実に端子部や配線引き回し部を保護することができる。
【０１０１】
本発明の請求項４記載の液晶表示装置によれば、上記樹脂ブラックの顔料濃度が３０重量％以下と低くされているので、樹脂ブラックとなる樹脂の接着性が顔料の添加により悪化するのを抑えることができるので、二枚の透明基板を接着するシール剤と透明基板との間に額縁保護層が介在する状態となっても、十分に二枚の透明基板を接着することができる。
【０１０２】
本発明の請求項５記載の液晶表示装置によれば、二枚の透明基板を接着するシール剤と透明基板との間に額縁保護層が介在する状態となり、二枚の透明基板の間隔が一定の場合に、額縁保護層が介在することにより、シール剤の厚みが薄くなり、この薄いシール剤に液晶を注入するための注入口を設けても、注入口がシール剤の厚み方向に狭いものとなり、液晶の注入が阻害されるが、シール剤の注入口に対応する部分に額縁保護層を設けないようにすることにより、注入口を広くすることができ、液晶の注入を速やかに行うことができる。
【０１０３】
本発明の請求項６記載の液晶表示装置によれば、カラーフィルタ上に画素電極を形成しても大きくサイドエッチングされることがなく、画素電極を高い精度でパターニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例の液晶パネルの平面構造を示す概略図である。
【図２】  参考例の液晶パネルの断面構造を示す概略図である。
【図３】  カラーフィルタの膜厚と静電容量との関係を示すグラフである。
【図４】  画素電極の形成におけるガラス上とカラーフィルタ上とでの特性の違いを示すグラフである。
【図５】  本発明の第一例の液晶パネルの平面構造を示す概略図である。
【図６】  第一例の液晶パネルの断面構造を示す概略図である。
【図７】  本発明の第二例の液晶パネルの平面構造を示す概略図である。
【図８】  第二例の液晶パネルの断面構造を示す概略図である。
【図９】  第二例の液晶パネルの遮光スペーサを用いた場合の耐圧性能を示すグラフである。
【図１０】  第二例の液晶パネルの遮光スペーサを用いずにビーズ状スペーサを用いた場合の耐圧性能を示すグラフである。
【図１１】  本発明の第三例の液晶パネルの断面構造を示す概略図である。
【図１２】  本発明の第四例の液晶パネルの断面構造及び平面構造を示す概略図である。
【図１３】  第四例の比較対象となる液晶パネルの断面構造及び平面構造を示す概略図である。
【図１４】  従来の画素電極とドレインラインとを同じ層に配置した液晶パネルの平面構造を示す概略図である。
【図１５】  従来の画素電極とドレインラインとを同じ層に配置した液晶パネルの断面構造を示す概略図である。
【図１６】  従来の画素電極とドレインラインとの間に有機絶縁膜を配置した液晶パネルの平面構造を示す概略図である。
【図１７】  従来の画素電極とドレインラインとの間に有機絶縁膜を配置した液晶パネルの断面構造を示す概略図である。
【図１８】  従来の液晶パネルの透過率を示すグラフである。
【符号の説明】
ｒ、ｇ、ｂ カラーフィルタ
２ 透明基板（ＴＦＴ側）
３ 透明基板（共通電極側）
４ ＴＦＴ（アクティブ素子）
５ 画素電極
６ ゲートライン（制御線）
７ ドレインライン（信号線）
８ ゲート絶縁膜
９ 蓄積容量
１０ 共通電極
１１ ブラックマトリクス
２０ 参考例の液晶パネル
２１ ブラックマトリクス
３０ 第一例の液晶パネル
４０ 第二例の液晶パネル
４１ 遮光スペーサ
５０ 第三例の液晶パネル
５１ 額縁保護層
５２ シール剤
６０ 第四例の液晶パネル
６１ 注入口
６２ 額縁保護層の切欠部
６３ メタル層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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