JPH09311327A

JPH09311327A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH09311327A
Application number: JP12553496A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Iizuka; 哲也飯塚
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-12-02
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: JP4011645B2

Abstract

(57)【要約】【課題】配向不良領域を遮光部内に納め、高品位で開
口率の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】隣接する着色層どうしを遮光部上で重ね
合わせた際に、重ね合わせ幅の中心を遮光部幅の中心よ
り配向開始方向に近い画素領域側にずらせることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特にアレイ基板上に形成された着色層に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は薄膜トランジスタ等のス
イッチング素子や画素電極等を含むアレイ基板と、共通
電極等を含む対向基板とに液晶が挟持されてなってい
る。従来、着色層は対向基板に形成されていたが、基板
の貼り合わせ精度のためのマージンによる開口率の低下
を防ぐため、アレイ基板上に着色層を形成する技術が開
発されている。

【０００３】また、さらに高い開口率を得るために走査
線及び信号線等の配線と画素電極との層間に絶縁性の着
色層を形成し、配線と画素電極とを立体的に分離し、配
線に画素電極を重ねることで配線が遮光膜を兼ねる構造
が開発されている。

【０００４】図７に着色層の形成されたアレイ基板の平
面図を示す。図８は図７ののＡ−Ａ’線による断面図で
ある。図８（Ａ）は隣り合う画素領域の着色層が重なら
ずに形成されている。この場合、信号線上に着色層が形
成されない部分ができる。信号線は通常Ａｌ等の反射率
の高い金属が用いられることが多く、信号線を遮光膜と
して利用する場合にはコントラストの低下を招く原因に
なっていた。

【０００５】また、図８（Ｂ）は隣り合う画素領域の着
色層が重なって形成されている。この場合、信号線上は
全て着色層が覆っているので信号線の反射によるコント
ラストの低下は問題にならない。しかしながら、重ね合
わせ部で段差が生じ、配向処理を施す際に段差の後ろ側
が影になり、配向処理が行われず表示不良の原因となっ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、着色層の重なりにより発生する配
向処理の不良が表示に影響しない液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の基板
と、前記第１の基板上に形成された遮光部と、所定の画
素領域に対応して形成された着色層と、前記基板上に形
成された第１の電極と、前記第１の基板上に形成された
第１の配向膜と、を有する第１の電極基板と、第２の基
板と、前記第２の基板上に形成された第２の電極と、前
記第２の基板上に形成された第２の配向膜と、を有する
第２の電極基板と、前記第１の電極基板と前記第２の電
極基板とに挟持された液晶と、を有する液晶表示装置に
おいて、隣り合う画素領域で色の異なる着色層どうしは
前記遮光部上に対応する領域で幅を持って重なり合い、
重なり幅の中心が遮光部幅の中心より配向開始方向に近
い画素領域側にずれていることを特徴とする液晶表示装
置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。（実施例１）図１は本実施例の液晶表示装置を示す平面
図である。図２（Ａ）は図１におけるＡ−Ａ’での断面
図、図２（Ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ’での断面図であ
る。

【０００９】液晶表示装置の構成は、アレイ基板１０１
と対向基板１０２とに液晶１３０が挟持されてなる。ア
レイ基板１０１の構成は、基板１０上に走査線２０が形
成され、さらに走査線２０と平行に補助容量線２２が形
成されている。この上に基板全面にゲート絶縁膜５０を
介して、走査線２０と直交するように信号線２３が形成
されている。そして、走査線２０と信号線２３との交点
部に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ＴｈｉｎＦｉｌｍ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が形成されている。この薄膜ト
ランジスタの構成は、走査線２０から分岐されたゲート
電極２１、ゲート電極２１上のゲート絶縁膜５０、さら
に半導体層３０、エッチングストッパ層５１が積層さ
れ、オーミックコンタクト層３１、及びドレイン電極２
４、ソース電極２５が積層されている。

【００１０】そして、このＴＦＴ上を覆うように着色層
４０が形成されている。この着色層４０はＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３色が信号線２３に平行にストライ
プ状に形成されており、信号線２３上で隣り合う画素領
域の着色層４０と重なっている。

【００１１】そして、この着色層４０上に画素電極２７
が形成されており、着色層４０の開口部を通して画素電
極２７とソース電極２５が接続されている。また、信号
線２３と同層で補助容量線２２上にゲート絶縁膜５０を
介して補助電極２６が形成されており、この補助電極２
６と画素電極２７とも開口部を通して接続されている。

【００１２】そして全面に配向膜１１１が形成され、ア
レイ基板１０１となる。また、対向基板１０２は基板１
１の一主面上に対向電極１２と配向膜１１２が全面に形
成されてなる。

【００１３】次に製造工程を追って順に説明する。ま
ず、アレイ基板１０１から説明する。ガラスからなる基
板１０の一主面上に例えばタンタルをスパッタ法により
３００ｎｍ成膜した後、所定形状にパターニングして走
査線２０、走査線の一部であるゲート電極２１、及び補
助容量線２２を形成する。

【００１４】次にゲート絶縁膜５０となる酸化シリコン
を３５０ｎｍ、半導体層３０となるａ−Ｓｉ層を５０ｎ
ｍ、エッチングストッパ層５１となる窒化シリコンを１
５０ｎｍをそれぞれプラズマＣＶＤ法で基板全体に被覆
する。その後、窒化シリコンのみをまずパターニング
し、エッチングストッパ層５１を形成する。そして、オ
ーミックコンタクト層３１となるｎ＋型ａ−Ｓｉ層を５
０ｎｍ被膜し、ａ−Ｓｉ層と共にパターニングして半導
体層３０、及びオーミックコンタクト層３１を形成す
る。そして、例えばアルミニウムをスパッタ法で５００
ｎｍ被膜し、パターニングして信号線２３、ドレイン電
極２４、ソース電極２５、補助電極２６をそれぞれ形成
する。本実施例では信号線２３の幅は１０μｍ程度であ
る。

【００１５】次にアクリル樹脂からなる１．５μｍの着
色層４０を全面に塗布しフォトエッチングにより所定の
形状に、本実施例においてはＲ、Ｇ、Ｂの順番で順次形
成する。

【００１６】このとき、着色層４０を信号線２３上で重
ね合わせて形成することにより信号線２３の反射を防ぐ
ことができ、コントラストの低下を防ぐ効果がある。た
だし、着色層４０を重ね合わせることで段差が生じ、後
に配向処理を施したときにこの段差による影の領域がで
きてしまい配向不良を起こすことがある。従ってこの影
の領域を信号線２３の線幅内に納めることで表示に悪影
響を与えないようにする。本実施例では図２（Ａ）に示
すように、重なり合う部分が配線幅の中心よりも左側に
ずれて形成されている。この場合、左側にずれていると
いうのは、図１に示した配向方向が左上側から行われて
いるためである。ただし、本実施例は重なり部分が配線
幅の中心から完全に配向開始方向に近い側（左側）に入
っているが、重なり部分が配線幅の中心から出ていて
も、重なり幅の中心と配線幅の中心と位置を比較して、
重なり幅の中心が配向開始方向に近い側にずれていれば
よい。

【００１７】次に、各々の着色層４０には画素電極２７
とソース電極２５、及び画素電極２７と補助電極２６を
接続するための開口部６０を形成する。そして、たとえ
ばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）をスパ
ッタ法により１００ｎｍ被膜し、パターニングして画素
電極２７を形成する。本実施例では、画素電極２７は信
号線２３及び走査線２０と重ね合わせることにより開口
部を配線で規定しており、配線が遮光膜を兼ねる構造と
なっている。

【００１８】着色層４０は画素電極と信号線２３、走査
線２０との重なり部分に形成される寄生容量が表示に影
響を与えないように、誘電率と厚さとの関係を決めるよ
うにする。

【００１９】最後に、全面に低温キュア型のポリイミド
からなる配向膜１１１を形成する。そして、この配向膜
１１１の表面を所定方向に布等で擦ることにより配向処
理がなされる。

【００２０】このようにして所望のアレイ基板１０１を
得ることができる。次に対向基板１０２について説明す
る。ガラスからなる基板１１の一主面上に例えばＩＴＯ
からなる対向電極１２を形成し、さらにアレイ基板１０
１と同様の配向膜１１２を形成する。そして、この配向
膜１１２をアレイ基板１０１の配向膜１１１になされた
配向方向と９０度ずれるような配向方向で配向処理を施
す。こうして対向基板１０２が得られる。

【００２１】そして、アレイ基板１０１と対向基板１０
２とをそれぞれの配向膜が形成された面を対向させるよ
うに配置し、注入口を除いてシール材により貼り合わせ
る。さらにこの間隙に注入口から液晶１３０を注入し、
注入口を封止する。

【００２２】そして、アレイ基板１０１、対向基板１０
２のそれぞれ外側の面に偏光板１２１、１２２を被着す
る。このときアレイ基板１０１の偏光板１２１と対向基
板１０２の偏光板１２２との偏光軸が９０度ずれるよう
に配置する。

【００２３】そして、アレイ基板１０１側にバックライ
トを配設して、液晶表示装置を得る。（実施例２）図３は本実施例の液晶表示装置の一画素分
の平面図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ’での断面
図である。

【００２４】本実施例の構造は実施例１のように画素電
極２７が走査線２０及び信号線２３に重ならないパター
ンである。画素電極２７と信号線２３との間隔は、補助
容量線２２と一体となったシールド電極２２ａにより遮
光する。

【００２５】また、画素電極２７と走査線２０との間隔
は、対向基板１０２上またはアレイ基板１０１上に設け
られたストライプ状の遮光膜４１により遮光する。そし
て本実施例の場合、シールド電極２２ａ上で隣り合う着
色層４０が重なり合っている。そして、重なり部分はシ
ールド電極の幅の中心よりも配向開始方向に近い画素領
域側に形成されている。その他の構成は実施例１と変わ
らない。

【００２６】本実施例によれば、走査線２０、信号線２
３と画素電極２７とが重なっておらず寄生容量の心配が
ないので、着色層４０の誘電率や厚さを考慮することな
く、適宜、所望の特性に合う材料や厚さで形成すること
ができる。（実施例３）本実施例は隣り合う画素領域の着色層４０
どうしの重なり部分に、さらに残りの一色の着色層４０
を島状に設けて柱状スペーサを形成する構造である。

【００２７】例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの順で着色層を形成す
る場合、Ｒの画素領域とＧの画素領域とが隣接している
部分では、ＲとＧとを重ねた後にＢを形成する工程でこ
の部分にもＢを島状に形成する。また、Ｇの画素領域と
Ｂの画素領域とが隣接している部分では、最初にＲを形
成する工程でこの部分にＲを島状に形成し、その後、
Ｇ、Ｂの順でこの部分に重ね合わせていく。また、Ｒの
画素領域とＢの画素領域とが隣接している部分では、Ｒ
を形成した後、Ｇを形成する工程でこの部分にＧを島状
に形成し、最後にＢを重ね合わせる。

【００２８】本実施例の場合にも、実施例１、２と同様
に３層の重なり幅の中心が、配線幅の中心よりも配向開
始方向に近い画素領域側にずれて形成されている。ま
た、上記実施例はいずれも逆スタガ型であるが、本発明
はこのほかにも、スタガ型、コプラナ型等、様々な変形
例が考えられる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、隣接する画素領域の着
色層が配線上で重なり合っており、その重なり部分が配
線幅の中心より配向開始方向にずれて形成されているの
で重なりの段差による配向不良の領域が表示領域にまで
及ばないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における液晶表示装置の一画
素分を示す平面図である。

【図２】（Ａ）は図１におけるＡ−Ａ’での断面図であ
り、（Ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ’での断面図である。

【図３】本発明の実施例２における液晶表示装置の一画
素分を示す平面図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ’での断面図である。

【図５】本発明の実施例３における液晶表示装置の一画
素分を示す平面図である。

【図６】図５におけるＡ−Ａ’での断面図である。

【図７】従来の液晶表示装置の一画素分を示す平面図で
ある。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）はともに図７におけるＡ−Ａ’
での断面の例である。

【符号の説明】

１０、１１基板２０走査線２２補助容量線２２ａシールド電極２３信号線２７画素電極４０着色層１０１アレイ基板１０２対向基板１３０液晶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基板と、前記第１の基板上に形成
された遮光部と、所定の画素領域に対応して形成された
着色層と、前記基板上に形成された第１の電極と、前記
第１の基板上に形成された第１の配向膜と、を有する第
１の電極基板と、第２の基板と、前記第２の基板上に形成された第２の電
極と、前記第２の基板上に形成された第２の配向膜と、
を有する第２の電極基板と、前記第１の電極基板と前記第２の電極基板とに挟持され
た液晶と、を有する液晶表示装置において、隣り合う画素領域で色の異なる着色層どうしは前記遮光
部上に対応する領域で幅を持って重なり合い、重なり幅
の中心が遮光部幅の中心より配向開始方向に近い画素領
域側にずれていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】色が異なる着色層どうしの重なり部分は
前記遮光部幅の中心より配向開始方向に近い画素領域側
に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶
表示装置。
【請求項３】前記遮光部は金属からなることを特徴と
する請求項１または２いずれか記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記第１の電極基板は、前記第１の基板
上に平行に形成された複数の走査線と、前記走査線と絶
縁膜を介して直交するように平行に形成された信号線
と、前記走査線と前記信号線との交点部近傍に形成され
た薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続さ
れた画素電極と、を有し、前記走査線と前記信号線とが遮光部となることを特徴と
する請求項１、２または３いずれか記載の液晶表示装
置。
【請求項５】前記第１の電極基板は、前記第１の基板
上に平行に形成された複数の走査線と、補助容量線と、
前記補助容量線から延在するシールド電極と、前記走査
線と絶縁膜を介して直交するように平行に形成された信
号線と、前記走査線と前記信号線との交点部近傍に形成
された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接
続された画素電極と、を有し、前記シールド電極が前記
遮光部の一部であることを特徴とする請求項１、２また
は３いずれか記載の液晶表示装置。
【請求項６】着色層の重なり部分が前記第１の電極基
板と前記第２の電極基板との間隔を保つスペーサを兼ね
ることを特徴とする請求項１または２いずれか記載の液
晶表示装置。
【請求項７】着色層の重なり部分に３層以上積層され
た領域を持つことを特徴とする請求項６記載の液晶表示
装置。