(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明絶縁性基板と、
上記透明絶縁性基板上で行方向に形成された複数本の走査線と、
この走査線と交差する列方向に形成された複数本の信号線と、
平行する各々二本の上記走査線と信号線で区画された画素領域に形成されたスイッチング素子と、
上記走査線、信号線およびスイッチング素子より上層に形成され、上記走査線、信号線およびスイッチング素子の段差を吸収すると共に、表面には上記画素領域を凹形状にエッチングすることにより隣接画素間に形成された突部を有する層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜の突部上に形成された金属膜と、
上記層間絶縁膜の凹形状の底部に形成され、上記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して上記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、
上記画素電極上に形成された絶縁性樹脂のカラーフィルタを有する第一の基板、
上記第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板を備え、
上記カラーフィルタは上記層間絶縁膜の突部上に形成された上記金属膜にオーバーハングして形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
透明絶縁性基板と、
上記透明絶縁性基板上で行方向に形成された複数本の走査線と、
この走査線と交差する列方向に形成された複数本の信号線と、
平行する各々二本の上記走査線と信号線で区画された画素領域に形成されたスイッチング素子と、
上記走査線、信号線およびスイッチング素子より上層に形成され、上記走査線、信号線およびスイッチング素子の段差を吸収すると共に、表面には上記画素領域を凹形状にエッチングすることにより隣接画素間に形成された突部を有する層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜の突部上に形成された絶縁膜と、
上記層間絶縁膜の凹形状の底部に形成され、上記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して上記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、
上記画素電極上に形成された導電性樹脂のカラーフィルタを有する第一の基板、
上記第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板を備え、
上記カラーフィルタは上記層間絶縁膜の突部上に形成された上記絶縁膜にオーバーハングして形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
層間絶縁膜の突部の幅は、走査線および信号線の幅より小さく形成され、上記層間絶縁膜の凹形状部内に形成される画素電極およびカラーフィルタは上記走査線および信号線にオーバーラップして形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
カラーフィルタは、表示領域の外周部において上記カラーフィルタを構成する複数色が積層されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、上記二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、
上記二枚の透明絶縁性基板の一方に行方向に複数本の走査線と、この走査線と交差する列方向に複数本の信号線と、平行する各々二本の上記走査線と信号線で区画された画素領域にスイッチング素子を形成する工程と、
上記走査線、信号線およびスイッチング素子より上層に感光性を有する透明樹脂を塗布し、露光、現像により所定の位置にコンタクトホールを有する層間絶縁膜を形成する工程と、
上記層間絶縁膜上に不透明な金属膜を成膜する工程と、
レジストパターンを形成し、上記層間絶縁膜の上記画素領域を凹形状にエッチングして隣接する画素間に表面に上記金属膜を有する上記層間絶縁膜の突部を形成する工程と、
上記層間絶縁膜上および上記コンタクトホール内に透明導電膜を成膜し、上記層間絶縁膜の突部上の上記透明導電膜をエッチングして上記スイッチング素子と上記コンタクトホールを介して電気的に接続された画素電極を上記層間絶縁膜の凹形状の底部に形成する工程と、
絶縁性有色樹脂を用いて上記層間絶縁膜の突部により隔離された凹形状部内の上記画素電極上にカラーフィルタを上記層間絶縁膜の突部上に形成された上記金属膜にオーバーハングして形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
有色樹脂はインクジェット法、顔料分散法、ラミネート法等により塗布されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）を搭載した液晶表示装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、ＣＲＴに代わるフラットパネルディスプレイの一つとして活発に研究開発が進められており、特に低消費電力および薄型であるという特徴を生かして、電池駆動の小型ＴＶ、ノートブック型コンピュータ、カーナビゲーション等に実用化されている。
液晶表示装置の駆動方法としては、高品質表示の観点からＴＦＴをスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス型のＴＦＴアレイが主として用いられている。
従来のアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、透明絶縁性基板上にマトリクス状に配列形成された走査電極、信号電極、半導体層等からなるＴＦＴと透明導電膜からなる画素電極、および画素電極の周りに形成された電極配線を有する第一の基板（ＴＦＴアレイ基板）と、他の透明絶縁性基板上にカラーフィルタ、ブラックマトリクス（以下、ＢＭと称する）、対向電極を有する第二の基板（対向基板）を対向させ接着すると共に、第一の基板と第二の基板の間に液晶材料を注入することにより構成されている。
【０００３】
液晶表示装置の低消費電力化のためには、液晶表示パネルの画素部の有効表示面積を大きくすること、すなわち画素の開口率を向上させることが有効であるが、従来の液晶表示装置では、画素電極を有する第一の基板とカラーフィルタを有する第二の基板との貼り合わせ時の位置ずれを考慮して、画素電極の周辺部を覆うように形成されるＢＭの形成領域を広くすることが必要であり、また位置合わせ精度にも限界があり、画素の高開口率化を難しくしている。
第一の基板と第二の基板の貼り合わせ時の位置ずれを考慮せずに液晶表示装置を形成する方法として、ＴＦＴ、画素電極等を形成後、電着法を用いてカラーフィルタをＴＦＴアレイ基板側に形成するカラーフィルタ  オン  アレイ構造が特開平５−５８７４号公報に開示されている。
【０００４】
また、特開平９−１２７５５３号公報には、透明絶縁性基板上にＴＦＴおよび電極配線を形成した後に、これらを覆うように透明樹脂からなる層間絶縁膜を形成することにより平坦化し、層間絶縁膜の下層にある走査電極等とオーバーラップさせて層間絶縁膜上に広い面積を有する画素電極を形成し、層間絶縁膜上に形成された画素電極とＴＦＴのドレイン電極との電気的接続は、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して行う開口率の向上とラビング不良による液晶分子の配向不良の抑制を目的としたＴＦＴアレイ構造が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、高開口率ＴＦＴアレイを実現するために、第一の基板（ＴＦＴアレイ基板）と第二の基板（対向基板）の貼り合わせ時の位置ずれを考慮せずに液晶表示装置を形成する方法として、カラーフィルタを電着法を用いてＴＦＴアレイ基板側に形成する構造が提案されているが、電着法により形成されたカラーフィルタ膜は、厚み方向と同等もしくはそれ以上に横方向にも膜成長するため、隣接する画素電極と接触して画素間に短絡を生じさせるという問題があった。また、画素電極の周りに形成される電極配線による段差を仕切として利用した場合においても、電極配線による段差はカラーフィルタ膜の厚みより薄いため容易に乗り越えて短絡を生じさせる。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、液晶表示装置を構成する二枚の基板の貼り合わせ時の位置ずれを考慮することなく、高品質かつ高開口率の液晶表示装置を高歩留りで得ることを目的とする。さらにこの装置に適した製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る液晶表示装置は、透明絶縁性基板と、透明絶縁性基板上で行方向に形成された複数本の走査線と、走査線と交差する列方向に形成された複数本の信号線と、平行する各々二本の走査線と信号線で区画された画素領域に形成されたスイッチング素子と、走査線、信号線およびスイッチング素子より上層に形成され、走査線、信号線およびスイッチング素子の段差を吸収すると共に、表面には画素領域を凹形状にエッチングすることにより隣接画素間に形成された突部を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜の突部上に形成された金属膜と、層間絶縁膜の凹形状の底部に形成され、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介してスイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、画素電極上に形成された絶縁性樹脂のカラーフィルタを有する第一の基板、第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板を備え、カラーフィルタは層間絶縁膜の突部上に形成された金属膜にオーバーハングして形成されているものである。
【００１２】
また、透明絶縁性基板と、透明絶縁性基板上で行方向に形成された複数本の走査線と、走査線と交差する列方向に形成された複数本の信号線と、平行する各々二本の走査線と信号線で区画された画素領域に形成されたスイッチング素子と、走査線、信号線およびスイッチング素子より上層に形成され、走査線、信号線およびスイッチング素子の段差を吸収すると共に、表面には画素領域を凹形状にエッチングすることにより隣接画素間に形成された突部を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜の突部上に形成された絶縁膜と、層間絶縁膜の凹形状の底部に形成され、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介してスイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、画素電極上に形成された導電性樹脂のカラーフィルタを有する第一の基板、第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板を備え、カラーフィルタは層間絶縁膜の突部上に形成された絶縁膜にオーバーハングして形成されているものである。
また、層間絶縁膜の突部の幅は、走査線および信号線の幅より小さく形成され、層間絶縁膜の凹形状部内に形成される画素電極およびカラーフィルタは走査線および信号線にオーバーラップして形成されるものである。
また、カラーフィルタは、表示領域の外周部において上記カラーフィルタを構成する複数色が積層されるものである。
【００１７】
またこの発明に係る液晶表示装置の製造方法は、少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、二枚の透明絶縁性基板の一方に行方向に複数本の走査線と、走査線と交差する列方向に複数本の信号線と、平行する各々二本の走査線と信号線で区画された画素領域にスイッチング素子を形成する工程と、走査線、信号線およびスイッチング素子より上層に感光性を有する透明樹脂を塗布し、露光、現像により所定の位置にコンタクトホールを有する層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜上に不透明な金属膜を成膜する工程と、レジストを形成し、層間絶縁膜の画素領域を凹形状にエッチングして隣接する画素間に表面に金属膜を有する層間絶縁膜の突部を形成する工程と、層間絶縁膜上およびコンタクトホール内に透明導電膜を成膜し、層間絶縁膜の突部上の透明導電膜をエッチングしてスイッチング素子とコンタクトホールを介して電気的に接続された画素電極を層間絶縁膜の凹形状の底部に形成する工程と、絶縁性有色樹脂を用いて層間絶縁膜の突部により隔離された凹形状部内の画素電極上にカラーフィルタを、層間絶縁膜の突部上に形成された金属膜にオーバーハングして形成する工程を含むものである。
【００２１】
また、有色樹脂はインクジェット法、顔料分散法、ラミネート法等により塗布されるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態である液晶表示装置およびその製造方法を図について説明する。図１は本発明の実施の形態１によるスイッチング素子としてＴＦＴを搭載した液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す断面図、図２は図１のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。
図において、１はガラス基板等の透明絶縁性基板、２は透明絶縁性基板１上に走査線（ゲート電極配線）から延長して形成されたゲート電極、３は透明絶縁性基板１上に形成された共通配線、４はゲート電極２および共通配線３上に形成されたゲート絶縁膜、５はゲート絶縁膜４を介してゲート電極２上に形成された半導体層、６は半導体層５上に形成されたオーミックコンタクト層、７はオーミックコンタクト層６上に信号線（ソース電極配線）から延長して形成されたソース電極、８はオーミックコンタクト層６上に形成されたソース電極７と対を成すドレイン電極、９はチャネル部、１０はＴＦＴを保護するためのパッシベーション膜、１１はパッシベーション膜１０上に形成された層間絶縁膜、１１ａは層間絶縁膜１１の突部、１２はパッシベーション膜１０および層間絶縁膜１１に形成されたコンタクトホール、１３は層間絶縁膜１１上に形成された画素電極で、コンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続される。１４はカラーフィルタで、１４ａは赤、１４ｂは緑、１４ｃは青のカラーフィルタを示している。１５は遮光膜パターンを有するマスク、１６はレジストをそれぞれ示している。
【００２３】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程について説明する。まず、透明絶縁性基板１の表面にスパッタ法等を用いてＣｒを成膜し、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを用いてエッチングし、ゲート電極２、ゲート電極配線（図示せず）および共通配線３を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法等を用いてゲート絶縁膜４となるシリコン窒化膜、アモルファスシリコン膜、不純物がドープされた低抵抗アモルファスシリコン膜を順次成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを用いてエッチングし、半導体層５およびオーミックコンタクト層６を形成する。
次に、スパッタ法による成膜およびフォトリソグラフィ法によるパターニングを行い、オーミックコンタクト層６上にソース電極７、ソース電極配線（図示せず）およびドレイン電極８を形成すると共に、ソース電極７とドレイン電極８に覆われていない部分の低抵抗アモルファスシリコン膜（オーミックコンタクト層６）をエッチングしてチャネル部９を形成し、ＴＦＴを形成する。
なお、ドレイン電極８の一端は、無機絶縁膜からなるゲート絶縁膜４を挟み低抵抗金属からなる共通配線３と対向し、画素電極１３の形成領域内で容量（コンデンサ）を形成している。
【００２４】
次に、ＴＦＴを保護するためのパッシベーション膜１０をＣＶＤ法等により成膜する。次に、感光性を有するアクリル系透明樹脂をＴＦＴおよび電極配線による段差を吸収して表面が平坦化されるように塗布し、所定の部分に遮光膜パターンを有するマスク１５を介して露光処理を施し（図２（ａ））、ドレイン電極８がゲート絶縁膜４を介して共通配線３と対向し保持容量を形成している部分上にコンタクトホールおよび端子コンタクト用の開口部（図示せず）を形成する。その後、焼成を行い層間絶縁膜１１を形成する。
次に、図２（ｂ）に示すように、隣接する画素の境界部分にレジスト１６を形成し、画素部（画素電極１３が形成される領域）の層間絶縁膜１１を凹形状にエッチング（図２（ｂ）の点線形状）し、隣接する画素の境界部分に層間絶縁膜１１の突部１１ａを形成する。続けて、層間絶縁膜１１をマスクとして層間絶縁膜１１に設けられたコンタクトホールにより露出したパッシベーション膜１０をエッチングし、コンタクトホール１２を形成してドレイン電極８を露出させる。同時に端子コンタクト部のパッシベーション膜１０も除去する。
【００２５】
次に、図２（ｃ）に示すように、層間絶縁膜１１上にＩＴＯ等の透明導電膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを用いてエッチングし、層間絶縁膜１１の凹形状の底部に画素電極１３を形成する。このとき、画素電極１３はコンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続される。
次に、図２（ｄ）に示すように、導電性有色樹脂からなるカラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃ）を画素電極１３を電極として層間絶縁膜１１の凹形状部内に順次選択的に電着させる。このとき、各カラーフィルタ１４は層間絶縁膜１１の突部１１ａにより隔離され、隣接画素間における接触を防止することができる。また、カラーフィルタ１４は表示領域の外周部において赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃの三色が積層されることにより、周辺ＢＭの機能を有する。
【００２６】
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板（第一の基板）と、他の透明絶縁性基板上に対向電極が形成された対向基板（第二の基板）の表面に配向膜を形成後対向させ、この間に液晶材料を注入することにより液晶表示素子を構成する。
【００２７】
なお、層間絶縁膜１１に形成される凹形状部の深さ、すなわち層間絶縁膜１１の突部１１ａの高さｈは、凹形状内に形成される画素電極１３とカラーフィルタ１４の厚みを合わせた厚みの±２００ｎｍ以内とする。
また、図１に示すように、層間絶縁膜１１の突部１１ａの幅ｗを、突部１１ａの下方にあるゲート電極配線あるいはソース電極配線の幅ｗ1 より小さい構造とすることにより、画素電極１３およびカラーフィルタ１４はゲート電極配線およびソース電極配線とオーバーラップして形成されている。
【００２８】
また、画素電極１３としては、酸化インジウム膜、酸化スズ等の他の透明導電膜を用いて形成してもよい。
また、カラーフィルタ１４を構成する有色樹脂はインクジェット法、顔料分散法、ラミネート法等を用いて形成してもよい。また、カラーフィルタ１４として絶縁性樹脂を用いて形成してもよい。
また、本実施の形態ではパッシベーション膜１０を設けたが、パッシベーション膜１０を有しない構造の液晶表示装置においても同様の効果が得られる。
【００２９】
この発明によれば、カラーフィルタ１４をＴＦＴアレイ基板側の隣接する画素の境界部分に形成された層間絶縁膜１１の突部１１ａにより隔離された領域内に形成するため、導電性有色樹脂をカラーフィルタに用いても隣接画素との接触を防ぎ、歩留り向上が図れると共に、カラーフィルタ１４を各画素部に整合させて形成することで、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との貼り合わせ時の位置ずれを考慮する必要がなくなり、画素の開口率を向上できる。
また、カラーフィルタ１４は、表示領域の外周部において、赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃの三色が積層されて周辺ＢＭの機能を有するため、表示領域の周辺部における光漏れを防止することができる。
また、ＴＦＴや電極配線による段差を層間絶縁膜１１により平坦化すると共に、層間絶縁膜１１に形成する凹形状部の深さｈを、凹形状部内の形成される画素電極１３およびカラーフィルタ１４を合わせた厚みと同等にすることによりＴＦＴアレイ基板の表面を平坦化できるため、ラビング不良を防止して液晶分子の配向異常による表示不良が防止できる。さらに、画素電極１３を層間絶縁膜１１上に形成することにより、画素電極１３およびカラーフィルタ１４はゲート電極配線やソース電極配線とオーバーラップして形成できるため、画素の開口率を向上できる。
【００３０】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。図中の符号は図２に示すものと同一であるので説明を省略する。
【００３１】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
実施の形態１と同様の方法により透明絶縁性基板１上にゲート電極２、共通配線（図示せず）、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極７、ドレイン電極８、チャネル部９、パッシベーション膜１０および画素部が凹形状にエッチングされ隣接する画素の境界部分に突部１１ａを有する層間絶縁膜１１を順次形成する。なお、パッシベーション膜１０および層間絶縁膜１１には、ドレイン電極がゲート絶縁膜を介して共通配線と対向し保持容量を形成している部分（図示せず）上にコンタクトホールおよび端子コンタクト用の開口部が形成され、コンタクトホールおよび開口部を介してドレイン電極が露出している。
【００３２】
次に、層間絶縁膜１１上に画素電極１３を構成する透明導電膜を成膜した後、カラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃ）をインクジェット法、顔料分散法、ラミネート法等により層間絶縁膜１１の凹形状部内に順次形成する（図３（ａ））。次に、カラーフィルタ１４をマスクとして透明導電膜をパターニングし、画素電極１３を形成する（図３（ｂ））。
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板を用い、実施の形態１と同様の方法により液晶表示素子を構成する。
【００３３】
本実施の形態によれば、カラーフィルタ１４をインクジェット法、顔料分散法、ラミネート法を用いて形成した場合においても、実施の形態１と同様の効果が得られ、さらに、画素電極１３を形成するための写真製版工程を省略できる。
【００３４】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。図中の符号は図２に示すものと同一であるので説明を省略する。
【００３５】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
実施の形態１と同様の方法により透明絶縁性基板１上にゲート電極２、共通配線（図示せず）、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極７、ドレイン電極８、チャネル部９、パッシベーション膜１０および画素部が凹形状にエッチングされ隣接する画素の境界部分に突部１１ａを有する層間絶縁膜１１を順次形成する。なお、パッシベーション膜１０および層間絶縁膜１１には、ドレイン電極がゲート絶縁膜を介して共通配線と対向し保持容量を形成している部分（図示せず）上にコンタクトホールおよび端子コンタクト用の開口部が形成され、コンタクトホールおよび開口部を介してドレイン電極が露出している。
【００３６】
次に、層間絶縁膜１１を凹形状にエッチングする際に用いたレジスト１６を残した状態で画素電極１３を構成する透明導電膜を成膜する（図４（ａ））。続いてレジスト１６を除去し、リフトオフ法により画素電極１３を形成する（図４（ｂ））。
その後、実施の形態１と同様の方法によりカラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃ）を形成してＴＦＴアレイ基板を形成し、液晶表示素子を構成する。
【００３７】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、画素電極１３を形成するための写真製版工程を省略できる。
【００３８】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。図中の符号は図２に示すものと同一であるので説明を省略する。
【００３９】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
実施の形態１と同様の方法により透明絶縁性基板１上にゲート電極２、共通配線（図示せず）、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極７、ドレイン電極８、チャネル部９、パッシベーション膜１０、画素部が凹形状にエッチングされ隣接画素の境界部分に突部１１ａを有する層間絶縁膜１１および画素電極１３を順次形成する。なお、パッシベーション膜１０および層間絶縁膜１１には、ドレイン電極がゲート絶縁膜を介して共通配線と対向し保持容量を形成している部分（図示せず）上にコンタクトホールおよび端子コンタクト用の開口部が形成され、コンタクトホールを介して画素電極１３はドレイン電極８と電気的に接続されている。
【００４０】
次に、導電性有色樹脂からなるカラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）、青（Ｂ）１４ｃ）を層間絶縁膜１１の凹形状部内に電着法、インクジェット法あるいは感光性を有する導電性カラーレジストをフォトリソグラフィ法等により形成する（図５（ａ））。次に、エッチバック処理を施し、隣接画素の境界部分に設けられた層間絶縁膜１１の突部１１ａ上にはみ出したカラーフィルタ１４を除去する（図５（ｂ））。
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板を用い、実施の形態１と同様の方法により液晶表示素子を構成する。
【００４１】
本実施の形態によれば、導電性を有するカラーフィルタに起因する隣接画素間の短絡防止に一層の効果が得られる。
【００４２】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。図において、１７は層間絶縁膜１１上に形成された反射率の小さい金属膜（不透明膜）である。なお、図２と同一部分には同符号を付し説明を省略する。
【００４３】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
実施の形態１と同様の方法により透明絶縁性基板１上にゲート電極２、共通配線３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極７、ドレイン電極８、チャネル部９、パッシベーション膜１０およびコンタクトホールを有する層間絶縁膜１１を順次形成する。
次に、層間絶縁膜１１上に金属膜１７を成膜した後、隣接する画素の境界部分にレジスト１６を形成し（図６（ａ））、これを用いて金属膜１７をエッチングする。続けて、レジスト１６を用いて画素部の層間絶縁膜１１を凹形状にエッチングし、隣接する画素の境界部分に層間絶縁膜１１の突部１１ａを形成する。続けて、層間絶縁膜１１をマスクとして層間絶縁膜１１に設けられたコンタクトホールにより露出したパッシベーション膜１０をエッチングしてコンタクトホール１２を形成後、レジスト１６を除去する（図６（ｂ））。
【００４４】
次に、層間絶縁膜１１上にＩＴＯ等の透明導電膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを用いてエッチングし、層間絶縁膜１１の凹形状の底部に画素電極１３を形成する。このとき、画素電極１３はコンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続される。
次に、絶縁性樹脂からなるカラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）、青（Ｂ）１４ｃ）をインクジェット法、顔料分散法、ラミネート法等により層間絶縁膜１１の突部１１ａ上の金属膜１７にオーバーハングさせて層間絶縁膜１１の凹形状部内に順次形成する。
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板を用い、実施の形態１と同様の方法により液晶表示素子を構成する。
なお、金属膜１７の代わりにセラミック等の絶縁性不透明膜を用いてもよく、絶縁性不透明膜を用いた場合には導電性を有するカラーフィルタを用いることができる。
【００４５】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、隣接する画素の境界部分に設けられた層間絶縁膜１１の突部１１ａ上に形成された不透明膜（金属膜１７）および不透明膜上にオーバーハングして形成されたカラーフィルタ１４は、ＢＭの機能を有して隣接画素間のコントラスト比を向上でき、また、ＴＦＴ部の光漏れを防止できる。
【００４６】
実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す断面図、図８は図７のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。図において、１２ａはパッシベーション膜１０および層間絶縁膜１１に形成されるコンタクトホール１２に連通するカラーフィルタ１４に形成された開口部である。なお、図１および図２と同一部分には同符号を付し説明を省略する。
【００４７】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
実施の形態１と同様の方法により透明絶縁性基板１上にゲート電極２、共通配線３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極７、ドレイン電極８、チャネル部９およびパッシベーション膜１０を順次形成する。
次に、感光性を有するアクリル系透明樹脂をＴＦＴおよび電極配線による段差を吸収して表面が平坦化されるように塗布し、所定の部分に遮光膜パターンを有するマスク１５を介して露光処理を施し（図８（ａ））、ドレイン電極８がゲート絶縁膜４を介して共通配線３と対向し保持容量を形成している部分上にコンタクトホールおよび端子コンタクト用の開口部（図示せず）を形成する。その後、焼成を行い層間絶縁膜１１を形成する。
次に、図８（ｂ）に示すように、隣接する画素の境界部分にレジスト１６を形成し、画素部の層間絶縁膜１１を凹形状にエッチング（図８（ｂ）の点線形状）し、隣接する画素の境界部分に層間絶縁膜１１の突部１１ａを形成する。続けて、層間絶縁膜１１をマスクとし、層間絶縁膜１１に設けられたコンタクトホールにより露出したパッシベーション膜１０をエッチングしてコンタクトホール１２を形成し、ドレイン電極８を露出させる。同時に端子コンタクト部のパッシベーション膜１０も除去する。
【００４８】
次に、カラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃ）を構成する感光性カラーレジストを層間絶縁膜１１上に形成した後、露光、現像処理によりコンタクトホール１２に対応した開口部１２ａを有し、凹形状部内に各画素に整合したカラーフィルタ１４を形成する。なお、カラーフィルタ１４は表示領域の外周部において赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃの三色が積層されることにより、周辺ＢＭの機能を有する。
次に、ＩＴＯ等の透明導電膜を成膜した後（図８（ｃ））、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを用いてエッチングし、層間絶縁膜１１の凹形状部内のカラーフィルタ１４上に画素電極１３を形成する（図８（ｄ））。このとき、画素電極１３はカラーフィルタ１４に設けられた開口部１２ａおよびコンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続される。
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板を用い、実施の形態１と同様の方法により液晶表示素子を構成する。
【００４９】
なお、画素電極１３としては、酸化インジウム膜、酸化スズ等の他の透明導電膜を用いて形成してもよい。
また、カラーフィルタ１４は感光性のカラーレジストを用いて形成したが、非感光性の有色樹脂を形成しレジストを用いたフォトリソグラフィ法により形成してもよい。
また、カラーレジストの塗布方法は上述した方法等に限定しない。また、カラーフィルタ１４を構成する有色樹脂は導電性、絶縁性どちらでもよい。
本実施の形態によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５０】
実施の形態７．
図９はこの発明の実施の形態７による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。図中の符号は図８に示すものと同一であるので説明を省略する。
【００５１】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
実施の形態１と同様の方法により透明絶縁性基板１上にゲート電極２、共通配線３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極７、ドレイン電極８、チャネル部９およびパッシベーション膜１０を順次形成する。
次に、感光性を有しない絶縁性透明樹脂をＴＦＴおよび電極配線による段差を吸収して表面が平坦化されるように塗布し、焼成を行い層間絶縁膜１１を形成する。次に、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを用いてエッチングし、画素部の層間絶縁膜１１を凹形状に形成し、隣接する画素の境界部分に層間絶縁膜１１の突部１１ａを形成する。
【００５２】
次に、カラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃ）を構成する感光性カラーレジストを層間絶縁膜１１に形成し、フォトリソグラフィ法によって凹形状部内に各画素に整合させて形成する。なお、カラーフィルタ１４はドレイン電極８がゲート絶縁膜４を介して共通配線３と対向し保持容量を形成している部分上に開口部１２ａおよび端子コンタクト用の開口部（図示せず）が形成されている（図９（ａ））。
次に、カラーフィルタ１４をマスクとして開口部１２ａにより露出した層間絶縁膜１１およびパッシベーション膜１０をエッチングし、コンタクトホール１２を形成してドレイン電極８を露出させる。同時に端子コンタクト部の層間絶縁膜１１およびパッシベーション膜１０も除去する。
次に、ＩＴＯ等の透明導電膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを用いてエッチングし、層間絶縁膜１１の凹形状部内のカラーフィルタ１４上に画素電極１３を形成する（図９（ｂ））。このとき、画素電極１３はカラーフィルタ１４に形成された開口部１２ａおよびコンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続される。
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板を用い、実施の形態１と同様の方法により液晶表示素子を構成する。
【００５３】
本実施の形態によれば、実施の形態６と比して、層間絶縁膜１１を構成する透明樹脂として安価な非感光性樹脂を用いることができると共に、コンタクトホール１２とカラーフィルタ１４に形成される開口部１２ａの位置合わせを必要としない。
【００５４】
実施の形態８．
図１０はこの発明の実施の形態８による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。図中の符号は図２に示すものと同一であるので説明を省略する。
【００５５】
次に、本実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
実施の形態１と同様の方法により透明絶縁性基板１上にゲート電極２、共通配線３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極７、ドレイン電極８、チャネル部９、パッシベーション膜１０および画素部が凹形状にエッチングされ隣接する画素の境界部分に突部１１ａを有する層間絶縁膜１１を順次形成する（図１０（ａ））。なお、パッシベーション膜１０および層間絶縁膜１１には、ドレイン電極８がゲート絶縁膜４を介して共通配線３と対向し保持容量を形成している部分上にコンタクトホール１２および端子コンタクト用の開口部（図示せず）が形成され、コンタクトホール１２および開口部を介してドレイン電極８が露出している。
【００５６】
次に、バインダーに顔料および導電性粉末（ＩＴＯ）等を分散させた樹脂からなるカラーフィルタ１４（赤（Ｒ）１４ａ、緑（Ｇ）１４ｂ、青（Ｂ）１４ｃ）を、層間絶縁膜１１の凹形状部内に各画素に整合させ、かつ凹形状部の深さと同じ厚みなるようインクジェット法、顔料分散法、ラミネート法等により順次形成する（図１０（ｂ））。このとき、導電性を有するカラーフィルタ１４はコンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続することにより画素電極としての機能を有する。
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板を用い、実施の形態１と同様の方法により液晶表示素子を構成する。
【００５７】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、カラーフィルタ１４を導電性が良好な樹脂を用いて構成することにより画素電極として機能させることができ、画素電極の製造工程を省略できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＴＦＴアレイ基板のＴＦＴや電極配線上に形成され表面を平坦化する層間絶縁膜の画素部（画素電極の形成領域）を凹形状にエッチングすることにより隣接する画素の境界部分に突部を形成し、この突部により隔離された領域内にカラーフィルタを形成するため、導電性有色樹脂をカラーフィルタに用いても、隣接画素との接触を防ぐことができ、画素間のショートによる不良を防げるので、歩留り向上が図れる。さらに、カラーフィルタを各画素部に整合させて形成することができるため、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との張り合わせ時の位置ずれを考慮する必要がなくなり、高品質かつ高開口率の液晶表示装置を得ることができる。
また、ＴＦＴや電極配線による段差を層間絶縁膜により平坦化すると共に、層間絶縁膜に形成する凹形状部の深さを、凹形状部内の形成される画素電極およびカラーフィルタを合わせた厚みと同等にすることによりＴＦＴアレイ基板の表面を平坦化できるため、ラビング不良を防止して液晶分子の配向異常による表示不良が防止できる。さらに、画素電極を層間絶縁膜上に形成することにより、画素電極およびカラーフィルタをゲート電極配線やソース電極配線とオーバーラップして形成できるため、画素の開口率を向上できる。
【００５９】
また、カラーフィルタをマスクとして、あるいは層間絶縁膜に凹形状部を設ける際に形成したレジストを用いて、画素電極をパターニングすることにより、画素電極形成のためのフォトリソグラフィ法を省略して、生産性を向上できる。
また、カラーフィルタを低抵抗材料を用いて構成することにより画素電極を省略でき、製造工程を簡易化して生産性の向上およびコストの低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す断面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態３による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図５】  この発明の実施の形態４による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図６】  この発明の実施の形態５による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図７】  この発明の実施の形態６による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す断面図である。
【図８】  この発明の実施の形態６による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図９】  この発明の実施の形態７による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図１０】  この発明の実施の形態８による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１  透明絶縁性基板、２  ゲート電極、３  共通配線、４  ゲート絶縁膜、
５  半導体層、６  オーミックコンタクト層、７  ソース電極、
８  ドレイン電極、９  チャネル部、１０  パッシベーション膜、
１１  層間絶縁膜、１１ａ  突部、１２  コンタクトホール、１３  画素電極、
１４  カラーフィルタ、１４ａ  赤、１４ｂ  緑、１４ｃ  青、１５  マスク、
１６  レジスト、１７  金属膜。
【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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