JP2000227609A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ブラックマトリクスの必要のない
オンチップカラーフィルター構造を備えたアクティブマ
トリクス型液晶表示装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 薄膜トランジスタを保護するパッシベー
ション膜上にカラーフィルター層とオーバーコート層が
形成され、オーバーコート層上に画素電極が形成され、
画素電極はコンタクトホールを介して薄膜トランジスタ
と接続され、第２の基板の非表示領域は、画素電極と同
層で共通電極が形成されるとともに、液晶の黒表示を行
うように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示技術に係
り、特にブラックマトリクスの必要のないオンチップカ
ラーフィルター構造を備えたアクティブマトリクス型液
晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦ
Ｔ）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の開
発が活発に行われている。図５は従来のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の概略図であって、同図（ａ）は
その平面図であり、同図（ｂ）は非表示領域の断面図で
ある。図５に示す液晶表示装置では、画素駆動用のＴＦ
Ｔを有するＴＦＴ基板５５２と、カラーフィルター（以
下、ＣＦ）を有するＣＦ基板５５１と、それらに挟まれ
た液晶層５５３から構成される。ＴＦＴ基板５５２とＣ
Ｆ基板５５１の外側には、偏光軸が互いに直交する偏光
板５１３，５１４がそれぞれ設けられている。ＴＦＴ基
板５５２は、ＴＦＴガラス基板５０１上に信号を書き込
む画素を選択する走査線５０３と、書き込む信号を持つ
信号線５０４と、それらの交点に画素を駆動するＴＦＴ
５０５と、ＴＦＴに接続された画素電極５０６を有す
る。また、ＣＦ基板５５１はＣＦ基板５５１上に各画素
に対応するＲＧＢを３原色とするカラーフィルター５１
１と、ＴＦＴおよび配線と画素間の光漏れ領域を遮光す
るブラックマトリクス５１０と、対向電極５１２からな
る。ＴＦＴ基板５５２とＣＦ基板５５１で挟まれた液晶
層５５３は画素電極５０６と対向電極５１２間の電界方
向に並ぶ特性を有し、その特性を利用して画素電極５０
６と対向電極５１２間の電圧により階調表示を行う。電
圧をかけない時に黒になる表示をノーマリーブラックモ
ードといい、電圧をかけない時に白になる表示をノーマ
リーホワイトモードという。

【０００３】このような従来のアクティブマトリクス型
液晶表示装置では、例えば、特開平９−２５８２０３号
公報に提示されているように、表示領域以外の非表示領
域５１６はＣＦ基板５５１側のブラックマトリクス５１
０により引き出し配線５０７などが見えないように遮光
されていた。

【０００４】これらの従来の液晶表示装置に対して、Ｔ
ＦＴ基板５５２側にカラーフィルターを設けるオンチッ
プカラーフィルター構造が、特開平８−１２２８２４号
公報（以下、第１従来技術）に開示されている。図６は
特開平８−１２２８２４号公報に開示されたオンチップ
カラーフィルター構造の単位画素部を示しており、同図
（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）はその断面図で
ある。ＴＦＴ基板７５２は、ＴＦＴガラス基板７０１上
に設けられたゲート電極７２２と、ゲート電極７２２を
覆うようにして設けられたゲート絶縁膜７２６と、ゲー
ト絶縁膜７２６上に形成された半導体層７２５とドレイ
ン電極７２４とソース電極７２３と、それらを覆うよう
にして設けられたパッシベーション膜７２７とを兼ね備
えている。また走査線７０３はゲート電極７２２に対し
て、信号線７０４はドレイン電極７２４に対して接続さ
れている。パッシベーション膜７２７上にはカラーフィ
ルター７１１、ブラックマトリクス７２１が設けられ、
さらにそれらを保護するオーバーコート膜７２０が設け
られている。オーバーコート膜７２０上に画素電極７０
６が設けられ、コンタクトホール７６６を介してＴＦＴ
のソース電極７２３と接続されている。画素電極７０６
は厚いオーバーコート膜７２０を介して信号線７０４や
走査線７０３と層間分離されているので、画素電極７０
６と信号線７０３・走査線７０４をオーバーラップさせ
ることにより画素電極７０６の周りの光漏れ領域をなく
すことができる。このため単位画素領域に必要なブラッ
クマトリクス７２１はＴＦＴ遮光に必要なＴＦＴ上だけ
でよい。このような第１従来技術の特徴は、カラーフィ
ルター７１１およびブラックマトリクス７２１がＴＦＴ
基板７５２上に形成されるため、ＴＦＴ基板７５２と対
向基板７５１の重ね合わせずれにより、カラーフィルタ
ー７１１およびブラックマトリクス７２１の画素に対す
るアライメント誤差が小さく、このため、画素の微細化
および高開口率化が図れる点である。このような第１従
来技術に開示されたオンチップカラーフィルター構造を
用いた場合、単位画素部の画素電極７０６の周りの光漏
れ領域はなく、またａ−Ｓｉ半導体層はλ＝７００〜８
００ｎｍの波長領域の赤の光の吸収係数が小さいため、
ＴＦＴ上をブラックレジストにより遮光しなくてもＲレ
ジストによりＴＦＴ遮光を実現できる。すなわち、表示
領域には必ずしもブラックマトリクス７２１は必要な
い。しかし表示領域以外の非表示領域の配線などを見え
ないように遮光するために、非表示領域にブラックマト
リクス７２１を設ける必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１従
来技術のアクティブマトリクス型液晶表示装置において
は、ＴＦＴ素子や画素電極７０６を有するＴＦＴ基板７
５２と、カラーフィルター７１１・ブラックマトリクス
７２１・対向電極を有するＣＦ基板が分離されており、
基板同士のアライメント誤差が生じ、画素の微細化や高
開口率化が困難であるという問題点があった。

【０００６】これらを解決する手段として、第１従来技
術ではＴＦＴ基板７５２上にカラーフィルター７１１を
設けるオンチップカラーフィルター構造が開示されてい
る。オンチップカラーフィルター構造では、表示領域に
は必ずしもブラックマトリクス７２１は必要ないが、非
表示領域の遮光のために非表示領域にブラックマトリク
ス７２１を配置する必要があった。このため、ブラック
マトリクス７２１を省略することができず、製造プロセ
スの簡略化が困難であり、コストダウンが難しいという
問題点があった。

【０００７】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、ブラックマトリク
スの必要のないオンチップカラーフィルター構造を備え
たアクティブマトリクス型液晶表示装置、特にその非表
示領域の遮光構造を備えたアクティブマトリクス型液晶
表示装置を提供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の要旨は、ブラックマトリクスの必要のないオンチップ
カラーフィルター構造を備えたアクティブマトリクス型
液晶表示装置であって、透明な第１の基板と、透明な第
２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板に挟まれ
た液晶層と、前記第１の基板上に形成された対向電極
と、前記第２の基板上に形成された複数の走査線と、前
記複数の走査線にマトリクス上に交差する複数の信号線
と、前記複数の走査線と前記複数の信号線の交点のそれ
ぞれに対応して形成された複数の薄膜トランジスタを有
し、前記薄膜トランジスタを保護するパッシベーション
膜上にカラーフィルター層とオーバーコート層が形成さ
れ、前記オーバーコート層上に画素電極が形成され、前
記画素電極はコンタクトホールを介して前記薄膜トラン
ジスタと接続され、前記第２の基板の非表示領域は、前
記画素電極と同層で共通電極が形成されるとともに、液
晶の黒表示を行うように構成されていることを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置に存する。また
本発明の請求項２に記載の要旨は、ブラックマトリクス
の必要のないオンチップカラーフィルター構造を備えた
アクティブマトリクス型液晶表示装置であって、透明な
第１の基板と、透明な第２の基板と、前記第１の基板と
前記第２の基板に挟まれた液晶層と、前記第１の基板上
に形成された対向電極と、前記第２の基板上に形成され
た複数の走査線と、前記複数の走査線にマトリクス上に
交差する複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数
の信号線の交点のそれぞれに対応して形成された複数の
薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタを保護
するパッシベーション膜上にカラーフィルター層とオー
バーコート層が形成され、前記オーバーコート層上に画
素電極が形成され、前記画素電極はコンタクトホールを
介して前記薄膜トランジスタと接続され、前記第２の基
板の非表示領域は、前記画素電極と同層で共通電極が形
成されるとともに、複屈折性の無い透明樹脂を用いて液
晶の黒表示を行うように構成されていることを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置に存する。また
本発明の請求項３に記載の要旨は、前記非表示領域に設
けられた前記共通電極と対向電極の間には黒信号が入力
され、前記非表示領域の液晶を黒表示させることにより
遮光を行うように構成されていることを特徴とする請求
項１または２記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置に存する。また本発明の請求項４に記載の要旨は、透
明な第１の基板と、透明な第２の基板と、前記第１の基
板と前記第２の基板に挟まれた液晶層と、前記第１の基
板上に形成された対向電極と、前記第２の基板上に形成
された複数の走査線と、前記複数の走査線にマトリクス
上に交差する複数の信号線と、前記複数の走査線と前記
複数の信号線の交点のそれぞれに対応して形成された複
数の薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタを
保護するパッシベーション膜上にカラーフィルター層と
オーバーコート層が形成され、前記オーバーコート層上
に画素電極が形成され、前記画素電極はコンタクトホー
ルを介して前記薄膜トランジスタと接続され、前記第１
の基板と前記第２の基板の間隙は前記第２の基板上に設
けた柱状絶縁膜により規定され、前記第２の基板の非表
示領域には、前記柱状絶縁膜が全面に形成されるととも
に、液晶の黒表示を行うように構成されていることを特
徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置に存す
る。また本発明の請求項５に記載の要旨は、透明な第１
の基板と、透明な第２の基板と、前記第１の基板と前記
第２の基板に挟まれた液晶層と、前記第１の基板上に形
成された対向電極と、前記第２の基板上に形成された複
数の走査線と、前記複数の走査線にマトリクス上に交差
する複数の信号線と、前記複数の走査線と前記複数の信
号線の交点のそれぞれに対応して形成された複数の薄膜
トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタを保護する
パッシベーション膜上にカラーフィルター層とオーバー
コート層が形成され、前記オーバーコート層上に画素電
極が形成され、前記画素電極はコンタクトホールを介し
て前記薄膜トランジスタと接続され、前記第１の基板と
前記第２の基板の間隙は前記第２の基板上に設けた柱状
絶縁膜により規定され、前記第２の基板の非表示領域に
は、前記柱状絶縁膜が全面に形成されるとともに、複屈
折性の無い透明樹脂を用いて液晶の黒表示を行うように
構成されていることを特徴とするアクティブマトリクス
型液晶表示装置に存する。また本発明の請求項６に記載
の要旨は、前記柱状絶縁膜は複屈折性を持たないことを
特徴とする請求項４または５記載のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置に存する。また本発明の請求項７に記
載の要旨は、前記非表示領域にはカラーフィルターがス
トライプ状にパターン形成されていることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のアクティブマト
リクス型液晶表示装置に存する。また本発明の請求項８
に記載の要旨は、前記非表示領域にＲ，Ｇ，Ｂ各色のス
トライプパターンを形成し、当該Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のスト
ライプパターンを保護するオーバーコート膜上に共通電
極を設け、共通電極と対向電極間に黒信号を入力して、
液晶を黒表示することにより、非表示領域の遮光を行う
ように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７
のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス型液晶表
示装置に存する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に示す各実施形態の特徴は、
周辺部のＩＴＯ（共通電極）パターンの下にＣＦレジス
トが形成され、従来液晶の黒表示を利用するだけでは遮
光性が十分でないものが、ＣＦレジストのストライプパ
ターンにより遮光性が増す点にある。またオンチップカ
ラーフィルター構造の特徴は、第１に、液晶の黒表示を
周辺部として用いる点、第２に、周辺部に複屈折性の無
い透明樹脂を用いる点にある。

【００１０】また以下に示す各実施形態は、ＴＦＴ基板
とＣＦ基板で挟まれた液晶は画素電極と対向電極間の電
界方向に並ぶ特性を有し、その特性を利用して画素電極
と対向電極間の電圧により階調表示を行う。そこで、本
実施形態のオンチップカラーフィルター構造では、非表
示領域に共通電極を設け、共通電極と対向電極の間に黒
電圧をかけることにより非表示領域の遮光が可能として
いる。また、２つの偏光板の偏光軸を互いに直交させ
て、非表示領域の基板間に液晶の代わりに複屈折性のな
いエポキシやアクリルなどの有機膜を挟むことにより、
第１の偏光板を通過した光は第１の偏光の偏光軸を保っ
たまま第２の偏光板に到達するので、第２の偏光板の偏
光軸が第１の偏光板の偏光軸と直交している場合には光
は通過できず黒表示となる。以下、本発明の各種実施形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】（第１実施形態）図１はオンチップカラー
フィルター構造を持つ液晶表示装置を説明する図であ
り、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）はその
非表示領域の断面図である。また図２はその表示領域の
単位素子部の概略を表す図であり、同図（ａ）はその平
面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。本実施形
態の特徴は、オンアレイ上にカラーフィルターを形成す
る液晶表示装置において、非表示領域にＲ，Ｇ，Ｂ各色
のストライプパターンを形成し、それらを保護するオー
バーコート膜上に共通電極を設け、共通電極と対向電極
間に黒信号を入力して、液晶を黒表示することにより、
非表示領域の遮光を行う点にある。これにより、ブラッ
クマトリクスを設けることなく、非表示領域の遮光が可
能となり、従来必要であったブラックマトリクス形成工
程を省略でき、歩留まりの向上およびコストダウンが可
能となる。以下、本発明の第１実施形態を図面に基づい
て詳細に説明する。

【００１２】初めに図２を用いて、オンチップカラーフ
ィルター構造の液晶表示装置の構成を説明する。ＴＦＴ
基板２５２は、ＴＦＴガラス基板２０１上に、信号を書
き込む画素を選択する走査線２０３と、書き込む信号を
持つ信号線２０４と、それらの交点に画素を駆動するＴ
ＦＴ２０５を有する。

【００１３】ＴＦＴ２０５は、ＴＦＴガラス基板２０１
上に設けられたゲート電極２２２と、ゲート電極２２２
を覆うようにして設けられたゲート絶縁膜２２６と、ゲ
ート絶縁膜２２６上に形成された半導体層２２５とドレ
イン電極２２４およびソース電極２２３と、それらのす
べてを覆うようにして設けられたパッシベーション膜２
２７を備えている。また走査線２０３はゲート電極２２
２に対して、信号線２０４はドレイン電極２２４に対し
て接続されている。

【００１４】パッシベーション膜２２７上にはカラーフ
ィルター２１１が設けられており、それらを覆うように
オーバーコート膜２２０が配置されている。ＴＦＴ２０
５の遮光はカラーフィルター２１１で形成されたＴＦＴ
遮光膜２２１により行った。画素電極２０６はそれらに
形成されたコンタクトホール２６６を介してＴＦＴ２０
５のソース電極２２３と接続されている。画素電極２０
６は厚いオーバーコート膜２２０を介して信号線２０４
や走査線２０３と層間分離されているので、画素電極２
０６と信号線２０４・走査線２０３をオーバーラップし
ており、光漏れ領域はなく、遮光の必要がない。

【００１５】また、画素電極２０６上には、液晶分子を
液晶の動作モードに適した配列や傾き（プレチルト）を
制御するための配向膜が設けられており（不図示）、Ｔ
ＦＴガラス基板２０１から配向膜までの構成要素にてＴ
ＦＴ基板２５２を形成している。

【００１６】ここで、ゲート電極２２２膜厚を０．２μ
ｍ程度、ゲート絶縁膜厚を０．５μｍ程度、半導体層膜
厚を０．３μｍ程度、ドレイン電極２２４膜厚を０．２
μｍ程度、パッシベーション膜２２７厚を０．３μｍ程
度とした。カラーフィルター２１１膜厚を、十分な色度
域を確保するため、１．２μｍ程度とした。オーバーコ
ート膜２２０は３μｍ程度とした。

【００１７】対向基板２５１は、対向ガラス基板２０２
上に対向電極２１２と配向膜が設けられており、対向ガ
ラス基板２０２から配向膜までの構成要素にて対向基板
２５１を形成している。さらに、このＴＦＴ基板２５２
と、対向基板２５１とそれに挟まれた液晶層２５３によ
り１つの液晶表示素子を形成している。対向基板２５１
およびＴＦＴ基板２５２の裏面には対向側偏光板２１３
及びＴＦＴ側偏光板２１４が貼り付けられている。液晶
は縦方向モード（ＴＮモード）液晶を用い、偏光板の偏
光軸を互いに９０°クロスさせてノーマリーホワイトモ
ードで使用した。

【００１８】次に本実施形態のオンチップカラーフィル
ター構造を持つ液晶表示装置の非表示領域の構造を図１
を用いて説明する。ＴＦＴガラス基板１０１上に走査線
１０３の引き出し配線１０７が、ゲート絶縁膜１２６上
に信号線１０４の引き出し配線１０７が設けられ、それ
らを覆うようにしてパッシベーション膜１２７が形成さ
れている。パッシベーション膜１２７の上には、Ｒ，
Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルター１１１がストライプ状に
配置されている。さらにカラーフィルター１１１を覆う
ようにオーバーコート膜１２０が配置されている。オー
バーコート膜１２０上には非表示領域１１６の液晶を黒
表示するための共通電極１１０が画素電極１０６と同層
のＩＴＯにより形成されている。共通電極１１０は走査
線１０３および信号線１０４の引き出し配線１０７とオ
ーバーラップしているが、厚いオーバーコート膜１２０
を介してオーバーラップしているために浮遊容量は小さ
くてすみ、オーバーラップさせたことによる信号線１０
４や走査線１０３の信号なまりは起こらなかった。ま
た、対向基板１５１およびＴＦＴ基板１５２の裏面に貼
り付けられた対向側偏光板１１３及びＴＦＴ側偏光板１
１４は非表示領域１１６を覆うように配置した。共通電
極１１０にはフレーム周波数５０Ｈｚの正電圧１２Ｖ、
負電圧２Ｖの黒信号を入力し、対向電極１１２には基準
電圧として７Ｖを入力した。この構造を用いることによ
り、ブラックマトリクスを用いることなく、オンチップ
カラーフィルター構造を持つ液晶表示装置の遮光が可能
となる。

【００１９】次に図３を用いて本実施形態のオンチップ
カラーフィルター構造を持つ液晶表示装置の製造方法を
説明する。まずＴＦＴガラス基板３０１上にＣｒなどの
金属を０．２μｍ程度成膜し、パターニングして走査線
およびゲート電極３２２を形成する。次にプラズマＣＶ
Ｄ法によりゲート絶縁膜３２６、半導体層３２５をそれ
ぞれ０．５μｍ程度、０．３μｍ程度成膜し、ＴＦＴ部
の半導体層３２５をアイランド状にパターニングする。
さらにＣｒなどの金属を０．２μｍ程度成膜し、パター
ニングして信号線およびドレイン電極３２４及びソース
電極３２３を形成する。さらにプラズマＣＶＤ法により
パッシベーション膜３２７としてＳｉＮ膜を０．３μｍ
程度成膜し、ドライエッチングによりコンタクトホール
部および不要なパッシベーション膜３２７およびゲート
絶縁膜３２６を除去する（図３（ａ））。

【００２０】つぎにＲ，Ｇ，Ｂ各色の顔料分散型レジス
ト（例えば、富士フィルムオーリン製ＣＭ−７０００な
ど）をスピン塗布→露光→現像→焼成の各処理によりパ
ターニングして表示領域３１７および非表示領域３１６
のカラーフィルター３１１およびＴＦＴ遮光膜３２１を
形成する（図３（ｂ））。

【００２１】つぎにオーバーコート膜３２０（例えば、
ＪＳＲ社製ＰＣ−４０３）を３μｍ程度スピン塗布→露
光→現像→焼成の各処理をしてパターンを形成する（図
３（ｃ））。

【００２２】最後に透明電極であるインジウム・スズ・
オキサイド（ＩＴＯ）を０．０５μｍ程度成膜し、表示
領域３１７の画素電極３０６および非表示領域３１６の
共通電極３１０をパターニングする。

【００２３】この後、配向膜を塗布し、ラビング処理
後、スペーサーを配置し所定の間隙を介して対向基板と
接合する。この間隙に液晶を注入した後、偏光板を貼り
付けることにより、アクティブマトリクス型液晶表示装
置が完成する。

【００２４】以上説明したように、第１実施形態によれ
ば、ブラックマトリクスを設けることなく、非表示領域
の遮光が可能となり、従来必要であったブラックマトリ
クス形成工程を省略でき、歩留まりの向上およびコスト
ダウンが可能となる。

【００２５】（第２実施形態）図４はオンチップカラー
フィルター構造を持つ液晶表示装置を説明する図であ
り、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は非表示領
域の断面図である。なお、第１実施形態において既に記
述したものと同一の部分については、同一符号を付し、
重複した説明は省略する。本実施形態の特徴は、オンア
レイ上にカラーフィルターを形成する液晶表示装置にお
いて、ＴＦＴ基板４５２と対向基板４５１の間隙を規定
する感光性アクリル樹脂４１０を非表示領域４１６に残
すことにより遮光を行ったことにある。これによりブラ
ックマトリクスを設けることなく、非表示領域４１６の
遮光が可能となり、従来必要であったブラックマトリク
ス形成工程を省略でき、歩留まりの向上およびコストダ
ウンが可能となる。また、第１実施形態のように非表示
領域４１６の液晶を常に黒表示しているわけではないの
で、液晶パネルの周辺部に焼き付きやシミなどの表示不
良が発生することがない。以下、本発明の第２実施形態
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２６】表示領域４１７内のＴＦＴ基板４５２の構
成は、第１実施形態と同様なので説明は省略し、本実施
形態のオンチップカラーフィルター構造を持つ液晶表示
装置の非表示領域４１６の構造を説明する。ＴＦＴガラ
ス基板４０１上に走査線４０３の引き出し配線４０７
が、ゲート絶縁膜上に信号線４０４の引き出し配線４０
７が設けられ、それらを覆うようにしてパッシベーショ
ン膜が形成されている。それ上にＲ，Ｇ，Ｂ各色のカラ
ーフィルター４１１がストライプ状に配置されている。
さらにカラーフィルター４１１を覆うようにオーバーコ
ート膜４２０が配置されている。

【００２７】さらにＴＦＴ基板４５２および対向基板４
５１を重ね合わせる時の所定の間隙を設けるのに第１実
施形態ではスペーサー１１９（図１参照）を設けたが、
本実施形態では感光性アクリル樹脂４１０を柱状パター
ン４３０を形成して間隙を形成している。

【００２８】柱状パターン４３０の形成時に非表示領域
４１６の非表示領域有機膜（感光性アクリル樹脂）４１
０を全て残すことにより、液晶注入時に非表示領域４１
６に液晶が入らないようにする。

【００２９】対向側偏光板４１３及びＴＦＴ側偏光板４
１４は第１実施形態と同様に、偏光板の偏光軸を互いに
９０°クロスさせてノーマリーホワイトモードで使用し
た。

【００３０】アクリルは複屈折性を持たないので、ＴＦ
Ｔ基板４５２の対向側偏光板４１３を通過した光は、偏
光の偏光軸を保ったまま対向基板４５１のＴＦＴ側偏光
板４１４に到達するので、対向側のＴＦＴ側偏光板４１
４の偏光軸がＴＦＴ側の対向側偏光板４１３の偏光軸と
直交している場合に光は通過できず黒表示となる。この
構造を用いることにより、ブラックマトリクスを用いる
ことなく、オンチップカラーフィルター構造を持つ液晶
表示装置の遮光が可能となる。

【００３１】また、本実施形態のオンチップカラーフィ
ルター構造の液晶表示装置の製造方法であるが、柱状ア
クリル樹脂をパターン形成する工程が追加されること
と、ＩＴＯパターン形成するときに非表示領域４１６の
ＩＴＯを残さないことを除いては第１実施形態と変わら
ないので説明を省略する。

【００３２】本実施形態の特徴としては、オンアレイ上
にカラーフィルター４１１を形成する液晶表示装置にお
いて、ＴＦＴ基板４５２と対向基板４５１の間隙を規定
する感光性アクリル樹脂４１０を非表示領域４１６に残
すことにより遮光を行ったことにある。

【００３３】以上説明したように、第２実施形態によれ
ば、ブラックマトリクスを設けることなく、非表示領域
４１６の遮光が可能となり、従来必要であったブラック
マトリクス形成工程を省略でき、歩留まりの向上および
コストダウンが可能となる。また、第１実施形態のよう
に非表示領域４１６の液晶を常に黒表示しているわけで
はないので、液晶パネルの周辺部に焼き付きやシミなど
の表示不良が発生することがないといった効果を奏す
る。

【００３４】なお、本発明が上記各実施形態に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は
適宜変更され得ることは明らかである。また上記構成部
材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、
本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にするこ
とができる。また、各図において、同一構成要素には同
一符号を付している。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。第１に、オンアレイ上
にカラーフィルターを形成することにより、ブラックマ
トリクスを設けることなく、非表示領域の遮光が可能と
なり、従来必要であったブラックマトリクス形成工程を
省略でき、歩留まりの向上およびコストダウンが可能と
なることである。その理由は、非表示領域にＲ，Ｇ，Ｂ
各色のストライプパターンを形成し、それらを保護する
オーバーコート膜上に共通電極を設け、共通電極と対向
電極間に黒信号を入力して、液晶を黒表示する第１の周
辺構造を設けることにより、非表示領域の遮光を行った
ためである。第２に、第２の周辺構造をとることによ
り、液晶パネルの周辺部に焼き付きやシミなどの表示不
良が発生することのない信頼性の高いパネルを提供する
ことが可能となることである。その理由は、ＴＦＴ基板
と対向基板の間隙を規定するアクリル樹脂を非表示領域
に残す第２の周辺構造を設けて遮光を行ったためであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶表示装置の第１実施形態の
概略を表す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図
（ｂ）は非表示領域の断面図である。

【図２】本発明にかかる液晶表示装置に第１実施形態の
単位素子を表す図であり、同図（ａ）は平面図であり、
同図（ｂ）は断面図である。

【図３】本発明にかかる液晶表示装置の第１実施形態の
製造方法を表す図である。

【図４】本発明にかかる発明表示装置の第２実施形態の
概略を表す図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図
（ｂ）は非表示領域の断面図である。

【図５】従来の液晶表示装置の一例を示す図であり、同
図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は非表示領域の断
面図である。

【図６】特開平８−１２２８２４号公報に開示された液
晶表示装置を示す図であり、同図（ａ）は平面図であ
り、同図（ｂ）は非表示領域の断面図であり、同図
（ｃ）は単位素子の断面図である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，７０１…Ｔ
ＦＴガラス基板 １０３，２０３，４０３，５０３，７０３…走査線 １０４，２０４，４０４，５０４，７０４…信号線 １０６，２０６，３０６，５０６，７０６…画素電極 １０７，４０７，５０７…引き出し配線 １１０，３１０…共通電極 １１１，２１１，３１１，４１１，５１１，７１１…カ
ラーフィルター １１２，２１２，５１２…対向電極 １１３，２１３，４１３…対向側偏光板 １１４，２１４，４１４，５１４…ＴＦＴ側偏光板 １１６，３１６，４１６，５１６…非表示領域 １１９…スペーサー １２０，２２０，３２０，４２０，７２０…オーバーコ
ート膜 １２６，２２６，３２６，７２６…ゲート絶縁膜 １２７，２２７，３２７，７２７…パッシベーション膜 １５１，２５１，４５１，７５１…対向基板 １５２，２５２，４５２，５５２，７５２…ＴＦＴ基板 ２０２…対向ガラス基板 ２０５，５０５…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ） ２２１，３２１…ＴＦＴ遮光膜 ２２２，３２２，７２２…ゲート電極 ２２３，３２３，７２３…ソース電極 ２２４，３２４，７２４…ドレイン電極 ２２５，３２５，７２５…半導体層 ２５３，５５３…液晶層 ２６６，７６６…コンタクトホール ３１７，４１７…表示領域 ４１０…非表示領域有機膜（感光性アクリル樹脂） ４３０…柱状パターン ５１０…ブラックマトリクス ５１３…ＣＦ側偏光板 ５５１…ＣＦ基板 ７２１…ブラックマトリクス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 守 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中田 慎一 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 渡邊 貴彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 井原 浩史 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 吉川 周憲 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FB02 FC10 FC24 FC26 FC29 FC30 FD04 FD12 FD24 GA01 GA13 HA07 LA12 LA15 LA17 2H092 JA26 JA29 JA35 JA38 JA39 JA42 JA43 JA46 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB54 JB57 JB63 JB69 KA05 KA07 KA16 KA18 KB14 KB23 KB24 MA05 MA08 MA13 MA17 MA27 MA35 MA37 MA41 NA25 NA27 PA08 QA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラックマトリクスの必要のないオンチ
   ップカラーフィルター構造を備えたアクティブマトリク
   ス型液晶表示装置であって、 透明な第１の基板と、 透明な第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板に挟まれた液晶層と、 前記第１の基板上に形成された対向電極と、 前記第２の基板上に形成された複数の走査線と、 前記複数の走査線にマトリクス上に交差する複数の信号
   線と、 前記複数の走査線と前記複数の信号線の交点のそれぞれ
   に対応して形成された複数の薄膜トランジスタを有し、 前記薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜上
   にカラーフィルター層とオーバーコート層が形成され、
   前記オーバーコート層上に画素電極が形成され、前記画
   素電極はコンタクトホールを介して前記薄膜トランジス
   タと接続され、 前記第２の基板の非表示領域は、前記画素電極と同層で
   共通電極が形成されるとともに、液晶の黒表示を行うよ
   うに構成されていることを特徴とするアクティブマトリ
   クス型液晶表示装置。
2. 【請求項２】 ブラックマトリクスの必要のないオンチ
   ップカラーフィルター構造を備えたアクティブマトリク
   ス型液晶表示装置であって、 透明な第１の基板と、 透明な第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板に挟まれた液晶層と、 前記第１の基板上に形成された対向電極と、 前記第２の基板上に形成された複数の走査線と、 前記複数の走査線にマトリクス上に交差する複数の信号
   線と、 前記複数の走査線と前記複数の信号線の交点のそれぞれ
   に対応して形成された複数の薄膜トランジスタを有し、 前記薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜上
   にカラーフィルター層とオーバーコート層が形成され、
   前記オーバーコート層上に画素電極が形成され、前記画
   素電極はコンタクトホールを介して前記薄膜トランジス
   タと接続され、 前記第２の基板の非表示領域は、前記画素電極と同層で
   共通電極が形成されるとともに、複屈折性の無い透明樹
   脂を用いて液晶の黒表示を行うように構成されているこ
   とを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記非表示領域に設けられた前記共通電
   極と対向電極の間には黒信号が入力され、前記非表示領
   域の液晶を黒表示させることにより遮光を行うように構
   成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
   アクティブマトリクス型液晶表示装置。
4. 【請求項４】 透明な第１の基板と、 透明な第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板に挟まれた液晶層と、 前記第１の基板上に形成された対向電極と、 前記第２の基板上に形成された複数の走査線と、 前記複数の走査線にマトリクス上に交差する複数の信号
   線と、 前記複数の走査線と前記複数の信号線の交点のそれぞれ
   に対応して形成された複数の薄膜トランジスタを有し、 前記薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜上
   にカラーフィルター層とオーバーコート層が形成され、
   前記オーバーコート層上に画素電極が形成され、前記画
   素電極はコンタクトホールを介して前記薄膜トランジス
   タと接続され、前記第１の基板と前記第２の基板の間隙
   は前記第２の基板上に設けた柱状絶縁膜により規定さ
   れ、 前記第２の基板の非表示領域には、前記柱状絶縁膜が全
   面に形成されるとともに、液晶の黒表示を行うように構
   成されていることを特徴とするアクティブマトリクス型
   液晶表示装置。
5. 【請求項５】 透明な第１の基板と、 透明な第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板に挟まれた液晶層と、 前記第１の基板上に形成された対向電極と、 前記第２の基板上に形成された複数の走査線と、 前記複数の走査線にマトリクス上に交差する複数の信号
   線と、 前記複数の走査線と前記複数の信号線の交点のそれぞれ
   に対応して形成された複数の薄膜トランジスタを有し、 前記薄膜トランジスタを保護するパッシベーション膜上
   にカラーフィルター層とオーバーコート層が形成され、
   前記オーバーコート層上に画素電極が形成され、前記画
   素電極はコンタクトホールを介して前記薄膜トランジス
   タと接続され、前記第１の基板と前記第２の基板の間隙
   は前記第２の基板上に設けた柱状絶縁膜により規定さ
   れ、 前記第２の基板の非表示領域には、前記柱状絶縁膜が全
   面に形成されるとともに、複屈折性の無い透明樹脂を用
   いて液晶の黒表示を行うように構成されていることを特
   徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記柱状絶縁膜は複屈折性を持たないこ
   とを特徴とする請求項４または５記載のアクティブマト
   リクス型液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記非表示領域にはカラーフィルターが
   ストライプ状にパターン形成されていることを特徴とす
   る請求項１乃至６のいずれか一項に記載のアクティブマ
   トリクス型液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記非表示領域にＲ，Ｇ，Ｂ各色のスト
   ライプパターンを形成し、当該Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のストラ
   イプパターンを保護するオーバーコート膜上に共通電極
   を設け、共通電極と対向電極間に黒信号を入力して、液
   晶を黒表示することにより、非表示領域の遮光を行うよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の
   いずれか一項に記載のアクティブマトリクス型液晶表示
   装置。