JP2001154205A - Active matrix liquid crystal display device - Google Patents
Active matrix liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[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）をスイッチング素子として表
示画素電極を構成したアクティブマトリクス型の液晶表
示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device in which display pixel electrodes are formed by using thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) as switching elements.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、高密度かつ大容量でありながら、
高機能、高精細な表示が得られる液晶表示装置の実用化
が進められている。この液晶表示装置には、各種方式が
あるが、中でも隣接画素間のクロストークが小さく、高
コントラストの表示が得られ、透過型表示が可能かつ大
面積化も容易などの理由から、アクティブマトリクス型
液晶表示装置が多く用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, while having a high density and a large capacity,
Practical use of liquid crystal display devices capable of obtaining high-performance and high-definition display has been promoted. There are various types of liquid crystal display devices. Among them, an active matrix type liquid crystal display device is preferred because of its small crosstalk between adjacent pixels, high-contrast display, transmission-type display, and easy area enlargement. Liquid crystal display devices are widely used.
【０００３】このアクティブマトリクス型液晶表示装置
は、互いに交差する方向に設けられた複数本の走査線と
複数本の信号線とにより区画された複数個の領域にＴＦ
Ｔをスイッチング素子として画素電極がマトリクス状に
設けられたアレイ基板を備ている。In this active matrix type liquid crystal display device, TFs are formed in a plurality of areas defined by a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines provided in directions crossing each other.
An array substrate having pixel electrodes provided in a matrix using T as a switching element is provided.
【０００４】また、アレイ基板上に厚さ２〜４ミクロン
の着色層からなるカラーフィルタを設け、その上に形成
した画素電極と下方に形成したＴＦＴ素子のソース電極
とをコンタクトホールを介して接続し、カラー表示を可
能にする試みがなされている。この場合、従来対向基板
側に設けていた着色層をアレイ基板側に形成できるた
め、アレイ基板と対向基板の組み立て精度に依存しない
良好なカラー表示を得ることが出来る。A color filter made of a colored layer having a thickness of 2 to 4 microns is provided on an array substrate, and a pixel electrode formed thereon and a source electrode of a TFT element formed below are connected via a contact hole. Attempts have been made to enable color display. In this case, since the coloring layer conventionally provided on the counter substrate side can be formed on the array substrate side, a good color display independent of the assembly accuracy of the array substrate and the counter substrate can be obtained.
【０００５】また、アレイ基板と対向基板とのギャップ
を保持するためのスペーサを、アレイ基板上の非表示部
に形成する試みもなされている。この場合、スペーサを
着色層の平坦な場所に形成することによって、コントラ
ストの高い良好な表示を得ることが出来る。[0005] Attempts have also been made to form a spacer for holding a gap between the array substrate and the opposing substrate in a non-display portion on the array substrate. In this case, by forming the spacer on a flat portion of the coloring layer, a favorable display with high contrast can be obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、着色層
の膜厚は２〜４ミクロンと厚く、着色層の上方に形成し
た画素電極と、下方に形成したＴＦＴのソース電極とを
接続するためのコンタクトホールをファイン加工するこ
とは困難となる。そして、画素ピッチが細かくなってく
るとコンタクトホール径がストライプ状着色層の幅の約
半分程度となってしまい、着色層上に設けられたコンタ
クトホールと隣接画素の着色層上に設けられた他のコン
タクトホールとの間隔が小さくなり、その結果、スペー
サを形成するための着色層の平坦領域が小さくなる。However, the thickness of the colored layer is as large as 2 to 4 microns, and a contact for connecting a pixel electrode formed above the colored layer to a source electrode of a TFT formed below the colored layer. It is difficult to finely process the hole. When the pixel pitch becomes smaller, the diameter of the contact hole becomes about half of the width of the stripe-shaped colored layer, and the contact hole provided on the colored layer and the contact hole provided on the colored layer of the adjacent pixel are formed. Of the colored layer for forming the spacers becomes smaller.
【０００７】従って、着色層の平坦な領域にスペーサを
設けるためには、単色の着色層上にコンタクトホールと
スペーサとを着色層の長手方向に並べて配置しなければ
ならず、この場合、コンタクトホールおよびスペーサの
下方に設ける金属配線が太くなり、開口率が著しく低下
してしまう。Therefore, in order to provide a spacer in a flat region of the colored layer, the contact hole and the spacer must be arranged on the monochromatic colored layer in the longitudinal direction of the colored layer. In addition, the metal wiring provided below the spacer becomes thick, and the aperture ratio is significantly reduced.
【０００８】本発明は、このような不具合に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、開口率の低下を防止し、
高い表示品位を有するアクティブマトリクス型の液晶表
示装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to prevent a decrease in aperture ratio.
An object of the present invention is to provide an active matrix liquid crystal display device having high display quality.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る液晶表示装置は、絶縁性基板上に設
けられた複数の走査線と、上記走査線と交差して設けら
れた複数の信号線と、上記走査線と上記信号線との各交
点部近傍に設けられたスイッチング素子と、上記信号線
と交差して設けられた複数の補助容量線と、上記走査
線、信号線、補助容量配線およびスイッチング素子を被
覆した複数色のストライプ状の着色層と、それぞれ上記
スイッチング素子に接続されているとともに上記着色層
上に形成された複数の画素電極と、上記着色層上に配置
された複数の柱状スペーサと、を備えたアレイ基板と、
上記柱状スペーサにより上記アレイ基板と所定の隙間を
置いて対向配置された対向基板と、上記アレイ基板と上
記対向基板との間の間隙に封入された液晶層と、を備
え、上記柱状スペーサの各々は、隣合う２つの着色層の
境界部に重ねて設けられていることを特徴としている。In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention comprises a plurality of scanning lines provided on an insulating substrate and a plurality of scanning lines provided intersecting the scanning lines. A switching element provided near each intersection of the scanning line and the signal line, a plurality of auxiliary capacitance lines provided to intersect with the signal line, the scanning line, the signal line, A plurality of stripe-shaped colored layers covering the auxiliary capacitance lines and the switching elements; a plurality of pixel electrodes connected to the switching elements and formed on the colored layers; and arranged on the colored layers. An array substrate having a plurality of columnar spacers,
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a predetermined gap provided by the column spacer, and a liquid crystal layer sealed in a gap between the array substrate and the counter substrate; each of the column spacers Is characterized in that it is provided so as to overlap the boundary between two adjacent colored layers.
【００１０】また、この発明に係る液晶表示装置によれ
ば、上記着色層の各々は、それぞれ上記各画素電極とス
イッチング素子とを接続するためのコンタクトホールを
有し、上記各柱状スペーサは、隣合う２つの着色層にそ
れぞれ設けられ互いに隣合った２つのコンタクトホール
間に設けられている。Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, each of the coloring layers has a contact hole for connecting each of the pixel electrodes and the switching element, and each of the columnar spacers is adjacent to each other. The two colored layers are provided between two contact holes adjacent to each other.
【００１１】上記構成の液晶表示装置によれば、アレイ
基板と対向基板との間のギャップを保持する柱状スペー
サは、隣合う２つの着色層の境界部分、すなわち、着色
層と隣の着色層との重なり部分に設けられている。ま
た、柱状スペーサは、隣合う着色層にそれぞれ設けられ
たコンタクトホール間の隙間に設けられている。そのた
め、コンタクトホールと柱状スペーサとを金属配線上に
効率良く配置することが可能となり、より高い開口率を
得ることが可能となる。これにより、透過率を向上させ
ることが可能となり、明るく消費電力の少ない液晶表示
装置を実現することができる。According to the liquid crystal display device having the above structure, the columnar spacer for maintaining the gap between the array substrate and the counter substrate is provided at the boundary between two adjacent colored layers, ie, between the colored layer and the adjacent colored layer. Are provided in the overlapping portion of the. In addition, the columnar spacers are provided in gaps between contact holes provided in adjacent coloring layers. Therefore, the contact holes and the columnar spacers can be efficiently arranged on the metal wiring, and a higher aperture ratio can be obtained. Thus, the transmittance can be improved, and a liquid crystal display device which is bright and consumes less power can be realized.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス型の液晶
表示装置について詳細に説明する。図１ないし図３に示
すように、液晶表示装置１０は、カラーフィルタとして
の着色層が設けられたアレイ基板１２と、このアレイ基
板に所定のセルギャップを置いて対向配置された対向基
板２０と、を備え、これらアレイ基板と対向基板との間
に液晶層９０が挟持されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an active matrix type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the liquid crystal display device 10 includes an array substrate 12 provided with a coloring layer as a color filter, and a counter substrate 20 which is disposed facing the array substrate with a predetermined cell gap. , And a liquid crystal layer 90 is sandwiched between the array substrate and the counter substrate.
【００１３】アレイ基板１２および対向基板２０は、液
晶表示装置の表示領域４０の外周を囲むように配置され
たシール材１９により周縁部同士が接合されている。シ
ール材１９の一部には液晶注入口３５が形成され、この
液晶注入口３５は、液晶注入後、封止材３３により封止
されている。The periphery of the array substrate 12 and the counter substrate 20 are joined to each other by a sealing material 19 arranged so as to surround the outer periphery of the display area 40 of the liquid crystal display device. A liquid crystal injection port 35 is formed in a part of the sealing material 19, and the liquid crystal injection port 35 is sealed with a sealing material 33 after the liquid crystal is injected.
【００１４】対向基板２０は、ガラスからなる透明基板
８４上にＩＴＯからなる透明電極８６、配向膜８９を順
に形成して構成されている。The opposing substrate 20 is formed by sequentially forming a transparent electrode 86 made of ITO and an alignment film 89 on a transparent substrate 84 made of glass.
【００１５】図２および図３に示すように、カラーフィ
ルタを有するアレイ基板１２はガラスからなる透明基板
６０を備え、この透明基板上には、複数の走査線６２お
よびこれと平行に設けられた補助容量配線５２、および
絶縁膜７５を介してこれらと直交した信号線５０が配置
されている。走査線６２と信号線５０との各交差部近傍
には、スイッチング素子としてＮｃｈ型ＬＤＤ構造のＴ
ＦＴ２８が接続されている。また、補助容量配線５２と
信号線５０とにより囲まれた各領域には、画素電極５１
が設けられ、ＴＦＴ２８のソース電極に接続されてい
る。As shown in FIGS. 2 and 3, the array substrate 12 having a color filter includes a transparent substrate 60 made of glass, on which a plurality of scanning lines 62 and a plurality of scanning lines 62 are provided in parallel. The auxiliary capacitance wiring 52 and the signal line 50 orthogonal to these via an insulating film 75 are arranged. In the vicinity of each intersection between the scanning line 62 and the signal line 50, a Tch of an Nch LDD structure is used as a switching element.
FT28 is connected. Each region surrounded by the auxiliary capacitance wiring 52 and the signal line 50 has a pixel electrode 51
Are connected to the source electrode of the TFT 28.
【００１６】また、ＴＦＴ２８と同時に、表示領域４０
周辺には液晶駆動回路が形成され、表示領域近傍には液
晶駆動回路を動作させるためにＴＦＴ３０、３１、複数
の配線等が設けられている。At the same time as the TFT 28, the display area 40
A liquid crystal driving circuit is formed in the periphery, and TFTs 30 and 31 and a plurality of wirings are provided in the vicinity of the display area to operate the liquid crystal driving circuit.
【００１７】そして、ＴＦＴ２８および液晶駆動回路を
覆うように保護絶縁膜７９が設けられ、更にその上部に
それぞれ有機絶縁膜からなるストライプ状の緑色着色層
２５Ｇ、青色着色層２５Ｂ、赤色着色層２５Ｒが配置さ
れている。画素電極５１は、これらの着色層上に配置さ
れており、着色層及び保護絶縁膜７９に形成されたコン
タクトホール８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、および補助容量
配線５２の上部電極７８を介してＴＦＴ２８のソース電
極６７に接続されている。更に、画素電極５１及び着色
層を覆うように、透明基板６０全面には配向膜８８が配
置されている。Then, a protective insulating film 79 is provided so as to cover the TFT 28 and the liquid crystal driving circuit, and a green colored layer 25G, a blue colored layer 25B, and a red colored layer 25R each having a stripe shape made of an organic insulating film are provided thereon. Are located. The pixel electrode 51 is disposed on these coloring layers, and the source of the TFT 28 via the contact holes 81 a, 81 b, 81 c formed in the coloring layer and the protective insulating film 79 and the upper electrode 78 of the auxiliary capacitance wiring 52. It is connected to the electrode 67. Further, an alignment film 88 is disposed on the entire surface of the transparent substrate 60 so as to cover the pixel electrode 51 and the coloring layer.
【００１８】また、アレイ基板１２のガラス基板６０上
には、表示領域４０の外周縁を囲むように、所定幅を持
った黒色の着色層からなる矩形状の額縁パターン３２が
形成されている。この額縁パターン３２は、他の着色層
２５Ｇ、２５Ｂ、２５Ｒよりも厚く形成されている。更
に、この額縁パターン３２と同時に、補助容量配線５２
上には所望の密度で多数の柱状スペーサ３６が形成され
ている。各柱状スペーサ３６は、隣合う２つの着色層の
重なり部分、つまり、境界部の上に設けられ、これら２
つの着色層に設けられたコンタクトホール８１ａ、８１
ｂ、８１ｃ間に位置している。On the glass substrate 60 of the array substrate 12, a rectangular frame pattern 32 made of a black colored layer having a predetermined width is formed so as to surround the outer peripheral edge of the display area 40. The frame pattern 32 is formed thicker than the other colored layers 25G, 25B, 25R. Further, at the same time as the frame pattern 32, the auxiliary capacitance wiring 52
A large number of columnar spacers 36 are formed at a desired density on the top. Each columnar spacer 36 is provided on an overlapping portion of two adjacent coloring layers, that is, on a boundary portion.
Holes 81a, 81 provided in the two colored layers
b, 81c.
【００１９】そして、アレイ基板１２および対向基板２
０は、シール材１９により周縁部同士が接着されている
とともに、これらの基板間のセルギャップは、多数の柱
状スペーサ３６によって所定の値に維持されている。The array substrate 12 and the opposing substrate 2
Numeral 0 indicates that the peripheral portions are adhered to each other by the sealing material 19, and the cell gap between these substrates is maintained at a predetermined value by a large number of columnar spacers 36.
【００２０】次に、上記アクティブマトリクス型の液晶
表示装置の一層詳しい構成をその製造方法と併せて説明
する。まず、高歪点ガラス基板や石英基板などの透光性
絶縁性基板６０上にＣＶＤ法などによりａ−Ｓｉ膜を５
０ｎｍ程度被着する。これを４５０℃で１時間炉アニー
ルを行った後、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射し、ａ−
Ｓｉ膜を多結晶化しポリシリコン膜とする。その後に、
ポリシリコン膜をフォトエッチング法によりパターンニ
ングして、表示領域内画素部のＴＦＴ２８（以下、画素
ＴＦＴと称する）のチャネル層、および液晶駆動回路領
域のＴＦＴ３０、３１（以下、回路ＴＦＴと称する）の
チャネル層を形成する。Next, a more detailed structure of the active matrix type liquid crystal display device will be described together with a manufacturing method thereof. First, an a-Si film is formed on a light transmitting insulating substrate 60 such as a high strain point glass substrate or a quartz substrate by a CVD method or the like.
Deposit about 0 nm. This was annealed in a furnace at 450 ° C. for 1 hour, and then irradiated with a XeCl excimer laser to obtain a-
The Si film is polycrystallized to form a polysilicon film. Then,
The polysilicon film is patterned by a photoetching method to form a channel layer of a TFT 28 (hereinafter, referred to as a pixel TFT) in a pixel portion in a display region and TFTs 30 and 31 (hereinafter, referred to as a circuit TFT) in a liquid crystal drive circuit region. A channel layer is formed.
【００２１】次に、ＣＶＤ法により絶縁基板６０の全面
にゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜６１を１００ｎｍ
程度被着する。続いて、このシリコン酸化膜６１上全面
にＴａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕなどの単体又はそ
の積層膜あるいは合金膜を４００ｎｍ程度被着し、フォ
トエッチング法により所定の形状にパターニングし、走
査線６２と、走査線を延在して成る画素ＴＦＴ２８のゲ
ート電極６３および回路ＴＦＴ３０、３１のゲート電極
６４、６５、補助容量配線５２、および駆動回路領域内
の各種配線を形成する。Next, a silicon oxide film 61 serving as a gate insulating film is formed to a thickness of 100 nm on the entire surface of the insulating substrate 60 by the CVD method.
To a degree. Subsequently, a single element such as Ta, Cr, Al, Mo, W, Cu, or a laminated film or an alloy film thereof is deposited on the entire surface of the silicon oxide film 61 to a thickness of about 400 nm, and is patterned into a predetermined shape by a photoetching method. The scanning line 62, the gate electrode 63 of the pixel TFT 28 extending the scanning line, the gate electrodes 64 and 65 of the circuit TFTs 30 and 31, the auxiliary capacitance wiring 52, and various wirings in the drive circuit area are formed.
【００２２】続いて、イオン注入やイオンドーピング法
により、ゲート電極６３、６４、６５をマスクとしてチ
ャネル層に不純物の注入を行い、画素ＴＦＴ２８のドレ
イン電極６６、ソース電極６７、およびＮｃｈ型の回路
ＴＦＴ３１のソース電極６９、ドレイン電極７０を形成
する。不純物の注入は、例えば加速電圧８０ｋｅＶで５
×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のドーズ量で、ＰＨ３／
Ｈ２によりリンを高濃度注入した。Subsequently, impurities are implanted into the channel layer by ion implantation or ion doping using the gate electrodes 63, 64 and 65 as a mask, and the drain electrode 66 and the source electrode 67 of the pixel TFT 28 and the Nch type circuit TFT 31 are formed. The source electrode 69 and the drain electrode 70 are formed. The impurity is implanted at an acceleration voltage of 80 keV for 5
At a dose of × 10 15 atoms / cm 2 , PH 3 /
Phosphorus and high concentration injected by H 2.
【００２３】次に、画素ＴＦＴ２８および駆動回路領域
のＮｃｈ型の回路ＴＦＴ３１には不純物が注入されない
ようにレジストで被覆した後、Ｐｃｈ型の回路ＴＦＴ３
０のゲート電極６４をマスクとして、加速電圧加速電圧
８０ｋｅＶで５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のドーズ
量で、Ｂ２Ｈ６／Ｈ２によりボロンを高濃度注入し、Ｐ
ｃｈ型の回路ＴＦＴ３０のソース電極７２およびドレイ
ン電極７３を形成する。Next, the pixel TFT 28 and the Nch type circuit TFT 31 in the drive circuit area are covered with a resist so as not to be doped with impurities, and then the Pch type circuit TFT 3 is formed.
Using the 0 gate electrode 64 as a mask, boron is implanted at a high concentration of B 2 H 6 / H 2 at an acceleration voltage of 80 keV and a dose of 5 × 10 15 atoms / cm 2 ,
The source electrode 72 and the drain electrode 73 of the ch-type circuit TFT 30 are formed.
【００２４】その後、Ｎｃｈ型ＬＤＤ（Light1y Doped
Drain ）７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを形成するた
めの不純物注入を行い、基板をアニールすることにより
不純物を活性化する。更に、例えばＰＥＣＶＤ法を用い
て絶縁基板６０の全面にシリコン酸化膜からなる層間絶
縁膜７５を５００ｎｍ程度被着する。Then, an Nch type LDD (Lighty Doped
Drains) 74a, 74b, 74c, and 74d are implanted to form impurities, and the substrate is annealed to activate the impurities. Further, an interlayer insulating film 75 made of a silicon oxide film is deposited on the entire surface of the insulating substrate 60 to a thickness of about 500 nm by using, for example, PECVD.
【００２５】続いて、フォトエッチング法により、画素
ＴＦＴ２８のドレイン電極６６に至るコンタクトホール
７６、ソース電極６７に至るコンタクトホール７７、回
路ＴＦＴ３０、３１のソース電極およびドレイン電極に
それぞれ至るコンタクトホールを層間絶縁膜７５に形成
する。Subsequently, the contact hole 76 reaching the drain electrode 66 of the pixel TFT 28, the contact hole 77 reaching the source electrode 67, and the contact holes reaching the source electrode and the drain electrode of the circuit TFTs 30 and 31 are interlayer-insulated by photoetching. Formed on the film 75.
【００２６】次に、層間絶縁膜７５上にＴａ、Ｃｒ、Ａ
ｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕなどの単体又はその積層膜あるいは
合金膜を５００ｎｍ程度被着し、フォトエッチング法に
より所定の形状にパターニングして、画素ＴＦＴ２８の
ドレイン電極６６に接続された信号線５０、ソース電極
６７に接続された補助容量の上部電極７８、および液晶
駆動回路領域内の回路ＴＦＴ３０、３１の各種の配線等
を形成する。Next, Ta, Cr, A
l, Mo, W, Cu, etc., or a laminated film or alloy film of about 500 nm is deposited, patterned into a predetermined shape by a photoetching method, and the signal line 50 connected to the drain electrode 66 of the pixel TFT 28 is formed. The upper electrode 78 of the auxiliary capacitor connected to the source electrode 67 and various wirings of the circuit TFTs 30 and 31 in the liquid crystal drive circuit area are formed.
【００２７】次に、ＰＥＣＶＤ法により絶縁基板６０の
全面にＳｉＮｘからなる保護絶縁膜７９を成膜し、フォ
トエッチング法により、それぞれ上部電極３６に至るコ
ンタクトホール８０を形成する。Next, a protective insulating film 79 made of SiNx is formed on the entire surface of the insulating substrate 60 by the PECVD method, and contact holes 80 respectively reaching the upper electrodes 36 are formed by the photo etching method.
【００２８】続いて、紫外線硬化型アクリル系緑色レジ
スト液を、絶縁基板６０上にスピンナ塗布により３μｍ
程度の膜厚で塗布する。その後、約９０℃で約５分間プ
リベークし、所定のマスクパターンを用いて、１５０ｍ
Ｊ／ｃｍ２の強度の紫外線により露光する。ここで用い
るフォトマスクパターンは、緑色着色層２５Ｇに対応す
るストライプ形状パターンと、画素電極５１と上部電極
７８とを接続するためのコンタクトホール８１ａに対応
する円形パターンと、を有している。Subsequently, an ultraviolet curable acrylic green resist solution is applied to the insulating substrate 60 by spinner coating to a thickness of 3 μm.
It is applied with a film thickness of about. Thereafter, pre-baking is performed at about 90 ° C. for about 5 minutes, and 150 m
Exposure is performed with ultraviolet light having an intensity of J / cm 2 . The photomask pattern used here has a stripe-shaped pattern corresponding to the green coloring layer 25G and a circular pattern corresponding to the contact hole 81a for connecting the pixel electrode 51 and the upper electrode 78.
【００２９】続いて、約０．１重量％のＴＭＡＨ（テト
ラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約
６０秒間現像し、更に水洗い後、約２０℃で１時間ほど
ポストベークすることによって、コンタクトホール８１
ａを有するストライプ状の緑色着色層２５Ｇを形成し
た。Subsequently, the contact hole 81 is developed by using an aqueous solution of TMAH (tetramethylammonium hydride) of about 0.1% by weight for about 60 seconds, washed with water, and post-baked at about 20 ° C. for about 1 hour.
A striped green colored layer 25G having a was formed.
【００３０】次に、同様の構成により、コンタクトホー
ル８１ｂを有するストライプ状の青色着色層２５Ｂ、お
よびコンタクトホール８１ｃを有するストライプ状の赤
色着色層２５Ｒを同様の工程にて形成する。この際、緑
色着色層２５Ｇのパターン端縁が青色着色層２５Ｂや赤
色着色層２５Ｒによって覆われる構成とした。これは、
上記のように、各着色層を加工する際に用いる露光マス
クを適合するように作製することで達成される。Next, with the same configuration, a striped blue colored layer 25B having a contact hole 81b and a striped red colored layer 25R having a contact hole 81c are formed in the same steps. At this time, the pattern edge of the green coloring layer 25G was configured to be covered with the blue coloring layer 25B and the red coloring layer 25R. this is,
As described above, this is achieved by making the exposure mask used when processing each colored layer to be compatible.
【００３１】続いて、例えばｌＴＯをスパッタ法により
着色層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ上に１００ｎｍ程度成膜
し、フォトエッチング法により所定の形状にパターニン
グすることにより、それぞれ着色層上に位置した画素電
極５１を形成し、同時に、画素電極５１と補助容量配線
の上部電極７８とを接続する。Subsequently, for example, lTO is formed to a thickness of about 100 nm on the coloring layers 25R, 25G, and 25B by a sputtering method, and is patterned into a predetermined shape by a photo-etching method. At the same time, the pixel electrode 51 and the upper electrode 78 of the auxiliary capacitance line are connected.
【００３２】次に、５μｍ程度の黒色着色層を全面に塗
布し、パターニングすることにより、表示領域４０の外
周を囲んで位置した額縁パターン３２、および隣合うス
トライプ状の着色層の境界部上にそれぞれ位置した複数
の柱状スペーサ３６を形成する。Next, a black colored layer of about 5 μm is applied to the entire surface and patterned, so that the frame pattern 32 surrounding the outer periphery of the display area 40 and the boundary between the adjacent striped colored layers are formed. A plurality of columnar spacers 36 located respectively are formed.
【００３３】その後、ポリイミドからなる配向膜材料を
絶縁基板６０全面に塗布し、配向処理を施すことにより
配向膜８８を形成し、カラーフィルタを有するアレイ基
板１２を得た。Thereafter, an alignment film material made of polyimide was applied to the entire surface of the insulating substrate 60, and an alignment process was performed to form an alignment film 88, thereby obtaining an array substrate 12 having a color filter.
【００３４】一方、透明絶縁基板８４上にスパッタ法に
よりＩＴＯを約１００ｎｍの厚さに堆積して対向電極８
６を形成し、続いてポリイミドからなる配向膜材料を基
板全面に塗布し、配向処理を施して配向膜８９を形成す
ることにより、対向基板２０を得る。On the other hand, ITO is deposited to a thickness of about 100 nm on the transparent insulating
6, an alignment film material made of polyimide is applied to the entire surface of the substrate, and an alignment process is performed to form an alignment film 89, whereby the counter substrate 20 is obtained.
【００３５】このようにして形成された対向基板２０の
外周縁部に、液晶注入口３５を除いてシール材１９を塗
布する。この対向基板２０、およびカラーフィルタの設
けられたアレイ基板１２を額縁パターン３２の外周側で
シール材１９により貼り合わせることにより、空状態の
セルが完成する。The sealing material 19 is applied to the outer peripheral portion of the counter substrate 20 formed as described above except for the liquid crystal injection port 35. The opposing substrate 20 and the array substrate 12 provided with the color filters are bonded together on the outer peripheral side of the frame pattern 32 with the sealing material 19, whereby an empty cell is completed.
【００３６】次に、カイラル材が添加されたネマティッ
ク液晶材料を、液晶注入口３５からセル内に真空注入
し、注入後、液晶注入口３５を封止材３３としての紫外
線硬化樹脂を用いて封止する。その後、セルの両面にそ
れぞれ図示しない偏光板を貼付することにより、液晶表
示装置１０が完成する。Next, a nematic liquid crystal material to which a chiral material has been added is vacuum-injected into the cell from the liquid crystal injection port 35, and after the injection, the liquid crystal injection port 35 is sealed using an ultraviolet curable resin as a sealing material 33. Stop. Thereafter, a polarizing plate (not shown) is attached to both sides of the cell, whereby the liquid crystal display device 10 is completed.
【００３７】以上のように構成された液晶表示装置１０
によれば、各柱状スペーサ３６は、隣合うストライプ状
の着色層と着色層との境界部上に設けられているととも
に、これらの着色層に形成されたコンタクトホール８１
ａ、８１ｂ、８１ｃ間の隙間に設けられている。そのた
め、柱状スペーサ３６をコンタクトホールと共に、例え
ば補助容量配線５２のような金属配線上に効率良く配置
することができ、従来に比較して金属配線を細く形成す
ることが可能となる。The liquid crystal display device 10 configured as described above
According to this, each columnar spacer 36 is provided on the boundary between the adjacent stripe-shaped colored layers and the contact holes 81 formed in these colored layers.
a, 81b, 81c. Therefore, the columnar spacers 36 and the contact holes can be efficiently arranged on a metal wiring such as the auxiliary capacitance wiring 52, so that the metal wiring can be formed thinner as compared with the related art.
【００３８】従って、画素ピッチの細かい高精細アクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置においても、柱状スペ
ーサ３６を着色層の長手方向にコンタクトホールと並べ
て配置する必要がなく、高い開口率を得ることができ、
明るくかつ消費電力の小さい液晶表示装置を得ることが
出来る。Accordingly, even in a high-definition active matrix type liquid crystal display device having a fine pixel pitch, it is not necessary to arrange the columnar spacers 36 in the longitudinal direction of the coloring layer and the contact holes, and a high aperture ratio can be obtained.
A bright and low power consumption liquid crystal display device can be obtained.
【００３９】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、図４に示す第２の実施の形態のように、
コンタクトホール８１ａ、８１ｂ、８１ｃの各々は、円
形に限らず、縦長の楕円状に形成されていてもよい。す
なわち、各コンタクトホールの断面形状は、ストライプ
状の着色層の幅方向に沿った径が、着色層の長手方向に
沿った径よりも小さくなるように形成されている。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, as in the second embodiment shown in FIG.
Each of the contact holes 81a, 81b, 81c is not limited to a circular shape, and may be formed in a vertically long elliptical shape. That is, the cross-sectional shape of each contact hole is formed such that the diameter of the stripe-shaped colored layer along the width direction is smaller than the diameter of the colored layer along the longitudinal direction.
【００４０】このような構成によれば、画素ピッチの細
かい高精細なアクティブマトリクス型の液晶表示装置に
おいても、隣合うコンタクトホール間に、柱状スペーサ
を設けるための十分な設置スペースを確保することがで
き、かつ高い開口率を得ることができる。According to such a configuration, even in a high-definition active matrix type liquid crystal display device with a fine pixel pitch, a sufficient installation space for providing a columnar spacer between adjacent contact holes can be ensured. And a high aperture ratio can be obtained.
【００４１】また、図５に示す第３の実施の形態のよう
に、各柱状スペーサ３６は、ストライプ状の着色層の長
手方向に沿って延びた細長い楕円状の断面形状に形成し
てもよい。このような構成においても、上述した実施の
形態と同様に、高い開口率を得ることが出来る。Further, as in the third embodiment shown in FIG. 5, each columnar spacer 36 may be formed in an elongated elliptical cross section extending along the longitudinal direction of the striped colored layer. . Even in such a configuration, a high aperture ratio can be obtained as in the above-described embodiment.
【００４２】更に、図６に示すように、着色層の長手方
向に沿って延びたほぼ楕円状のコンタクトホール８１
ａ、８１ｂ、８１ｃとほぼ楕円状の断面を有した柱状ス
ペーサ３６と、を同時に採用しても同様の効果が得られ
る。Further, as shown in FIG. 6, a substantially elliptical contact hole 81 extending along the longitudinal direction of the colored layer.
The same effect can be obtained by simultaneously employing a, 81b, 81c and the columnar spacer 36 having a substantially elliptical cross section.
【００４３】なお、図４ないし図６に示す実施の形態に
おいて、他の構成は前述した第１の実施の形態と同一で
あり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細
な説明を省略する。In the embodiment shown in FIGS. 4 to 6, the other structure is the same as that of the above-described first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. Description is omitted.
【００４４】上述した実施の形態においては、額縁パタ
ーン３２を表示領域内の柱状スペーサと同時にかつ同一
材料で形成した場合について説明をしたが、着色層を２
色または３色重ねて額縁パターンを形成してもよい。ま
た、柱状スペーサは、着色層に限らず、透明絶縁層によ
って形成してもよく、この場合でも同様の作用効果を得
ることができる。In the above-described embodiment, the case where the frame pattern 32 is formed simultaneously with the columnar spacer in the display area and using the same material has been described.
The frame pattern may be formed by overlapping colors or three colors. Further, the columnar spacer is not limited to the colored layer and may be formed of a transparent insulating layer. In this case, the same operation and effect can be obtained.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、アレイ基板と対向基板とのギャップを保持するため
の柱状スペーサを、隣合う着色層の境界部上に設けるこ
とにより、コンタクトホールと柱状スペーサとを金属配
線上に効率良く配置することが可能となり、開口率が高
く表示品位に優れているとともに明るく消費電力の小さ
いアクティブマトリクス型の液晶表示装置を提供するこ
とができる。As described above in detail, according to the present invention, a contact hole is provided by providing a columnar spacer for maintaining a gap between an array substrate and a counter substrate on a boundary between adjacent colored layers. And the columnar spacers can be efficiently arranged on the metal wiring, so that an active matrix type liquid crystal display device having a high aperture ratio, excellent display quality, and low brightness and low power consumption can be provided.
【図１】この発明の実施の形態に係るアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an active matrix type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記液晶表示装置のアレイ基板の一部を拡大し
て示す平面図。FIG. 2 is an enlarged plan view showing a part of an array substrate of the liquid crystal display device.
【図３】図１の線Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆに沿った断面
図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line ABCDEF of FIG. 1;
【図４】この発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装
置のアレイ基板の着色層、走査線、補助容量配線、コン
タクトホール、および柱状スペーサを抜き出して概略的
に示す平面図。FIG. 4 is a plan view schematically showing a colored layer, a scanning line, an auxiliary capacitance wiring, a contact hole, and a columnar spacer of an array substrate of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】この発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装
置のアレイ基板の着色層、走査線、補助容量配線、コン
タクトホール、および柱状スペーサを抜き出して概略的
に示す平面図。FIG. 5 is a plan view schematically showing a coloring layer, a scanning line, an auxiliary capacitance wiring, a contact hole, and a columnar spacer of an array substrate of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図６】この発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装
置のアレイ基板の着色層、走査線、補助容量配線、コン
タクトホール、および柱状スペーサを抜き出して概略的
に示す平面図。FIG. 6 is a plan view schematically showing a colored layer, a scanning line, an auxiliary capacitance line, a contact hole, and a columnar spacer of an array substrate of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
１０…液晶表示装置 １２…アレイ基板 ２０…対向基板 ２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ…着色層 ２８…画素ＴＦＴ ３０、３１…回路ＴＦＴ ３２…額縁パターン ３６…柱状スペーサ ４０…表示領域 ５０…信号線 ５１…画素電極 ５２…補助容量配線 ７５…層間絶縁膜 ７８…補助容量配線の上部電極 ８１ａ、８１ｂ、８１ｃ…コンタクトホール ９０…液晶層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid crystal display device 12 ... Array substrate 20 ... Counter substrate 25R, 25G, 25B ... Coloring layer 28 ... Pixel TFT 30, 31 ... Circuit TFT 32 ... Frame pattern 36 ... Column spacer 40 ... Display area 50 ... Signal line 51 ... Pixel Electrode 52: auxiliary capacitance line 75: interlayer insulating film 78: upper electrode of auxiliary capacitance line 81a, 81b, 81c: contact hole 90: liquid crystal layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 真史 埼玉県深谷市幡羅町１丁目９番２号 株式 会社東芝深谷工場内 Ｆターム(参考） 2H089 LA09 LA16 NA05 NA12 QA11 TA09 TA12 2H092 JA46 JB32 JB64 NA07 PA03 PA08 5C094 AA08 AA10 AA22 AA36 AA43 AA48 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 DB01 DB04 DB10 EA04 EA05 EA10 EB02 EC03 ED03 FA01 FB12 FB15 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masashi Goto 1-9-2 Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama F-term in the Toshiba Fukaya Plant (reference) 2H089 LA09 LA16 NA05 NA12 QA11 TA09 TA12 2H092 JA46 JB32 JB64 NA07 PA03 PA08 5C094 AA08 AA10 AA22 AA36 AA43 AA48 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 DB01 DB04 DB10 EA04 EA05 EA10 EB02 EC03 ED03 FA01 FB12 FB15
Claims (6)
と、上記走査線と交差して設けられた複数の信号線と、
上記走査線と上記信号線との各交点部近傍に設けられた
スイッチング素子と、上記信号線と交差して設けられた
複数の補助容量線と、上記走査線、信号線、補助容量配
線およびスイッチング素子を被覆した複数色のストライ
プ状の着色層と、それぞれ上記スイッチング素子に接続
されているとともに上記着色層上に形成された複数の画
素電極と、上記着色層上に配置された複数の柱状スペー
サと、を備えたアレイ基板と、 上記柱状スペーサにより上記アレイ基板と所定の隙間を
置いて対向配置された対向基板と、 上記アレイ基板と上記対向基板との間の間隙に封入され
た液晶層と、を備え、 上記柱状スペーサの各々は、隣合う２つの着色層の境界
部に重ねて設けられていることを特徴とする液晶表示装
置。A plurality of scanning lines provided on an insulating substrate; a plurality of signal lines provided intersecting the scanning lines;
A switching element provided near each intersection of the scanning line and the signal line; a plurality of auxiliary capacitance lines provided to intersect the signal line; a scanning line, a signal line, an auxiliary capacitance wiring, and a switching device. A plurality of striped colored layers covering the element, a plurality of pixel electrodes connected to the switching elements and formed on the colored layer, and a plurality of columnar spacers arranged on the colored layer An array substrate comprising: a counter substrate disposed so as to face the array substrate with a predetermined gap by the columnar spacer; and a liquid crystal layer sealed in a gap between the array substrate and the counter substrate. Wherein each of the columnar spacers is provided so as to overlap a boundary between two adjacent colored layers.
電極とスイッチング素子とを接続するためのコンタクト
ホールを有し、 上記各柱状スペーサは、隣合う２つの着色層にそれぞれ
設けられ互いに隣合った２つのコンタクトホール間に設
けら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。2. Each of the coloring layers has a contact hole for connecting each of the pixel electrodes and a switching element, and each of the columnar spacers is provided in two adjacent coloring layers and is adjacent to each other. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is provided between two combined contact holes.
記柱状スペーサは、上記補助容量配線上に配置されてい
ることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the contact holes of each of the coloring layers and the columnar spacers are arranged on the auxiliary capacitance wiring.
と上記信号線との交差部に設けられていることを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示
装置。4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the columnar spacers is provided at an intersection of the auxiliary capacitance line and the signal line.
長手方向に沿った径が、上記着色層の幅方向に沿った径
よりも大きい断面形状を有していることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。5. Each of the contact holes has a cross-sectional shape in which a diameter of the colored layer along a longitudinal direction is larger than a diameter of the colored layer along a width direction. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4.
方向に沿った径が、上記着色層の幅方向に沿った径より
も大きい断面形状を有していることを特徴とする請求項
１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。6. Each of the columnar spacers has a cross-sectional shape in which the diameter of the colored layer along the longitudinal direction is larger than the diameter of the colored layer along the width direction. 6. The liquid crystal display device according to any one of 1 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33337899A JP2001154205A (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Active matrix liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33337899A JP2001154205A (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Active matrix liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001154205A true JP2001154205A (en) | 2001-06-08 |
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ID=18265457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33337899A Pending JP2001154205A (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Active matrix liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001154205A (en) |
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-
1999
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