JP2002250933A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精細化に適し、透過率を低減させることな
くディスクリネーションを隠すことができるＣＦオンＴ
ＦＴ構造のアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供
する。 【解決手段】 アクティブマトリクス型液晶表示装置
は、互いに直交する複数のゲート線１及びデータ線２
と、このゲート線１及びデータ線２の交差領域近傍に設
けられる薄膜トランジスタ６と、ゲート線１とデータ線
２とで囲まれる各画素に配設されるカラーフィルタ２８
と、ブラックマトリクス３と、このブラックマトリクス
３と上記カラーフィルタ２８とを覆うオーバーコート層
９と、画素電極４とを有する。そして、ソース線７に接
続されるコンタクトホール５が画素領域内に発生するデ
ィスクリネーション１３が存在する領域の方向に偏在し
ている。
くディスクリネーションを隠すことができるＣＦオンＴ
ＦＴ構造のアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供
する。 【解決手段】 アクティブマトリクス型液晶表示装置
は、互いに直交する複数のゲート線１及びデータ線２
と、このゲート線１及びデータ線２の交差領域近傍に設
けられる薄膜トランジスタ６と、ゲート線１とデータ線
２とで囲まれる各画素に配設されるカラーフィルタ２８
と、ブラックマトリクス３と、このブラックマトリクス
３と上記カラーフィルタ２８とを覆うオーバーコート層
９と、画素電極４とを有する。そして、ソース線７に接
続されるコンタクトホール５が画素領域内に発生するデ
ィスクリネーション１３が存在する領域の方向に偏在し
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリク
ス型液晶表示装置に関し、特に、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）等のスイッチング素子とカラーフィルタ（ＣＦ）
とを同一基板上に形成したＣＦオンＴＦＴ構造のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置であって、高精細化に適
したアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
ス型液晶表示装置に関し、特に、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）等のスイッチング素子とカラーフィルタ（ＣＦ）
とを同一基板上に形成したＣＦオンＴＦＴ構造のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置であって、高精細化に適
し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、薄膜トランジスタ等をスイッチン
グ素子として使用するアクティブマトリクス型液晶表示
装置の開発が進められている。この液晶表示装置は、薄
膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成されるＴＦ
Ｔ基板と、対向電極が形成される対向基板と、両基板間
に挟持される液晶とを有する。前記ＴＦＴ基板は、ゲー
ト電極、ゲート絶縁膜、半導体層、及びソース／ドレイ
ン電極からなる薄膜トランジスタと、画素毎に形成され
る画素電極と、これらを覆うパッシベーション膜と、配
向膜と、外部回路と接続するための端子とを有し、前記
対向基板は、薄膜トランジスタ領域及び配線層に入射す
る光を遮断するブラックマトリクス、カラー表示を行う
ＲＧＢの各色のカラーフィルタ、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide）等の透明電極、並びに配向膜等を有し、両基板間
にはギャップを所定の距離に保つスペーサが挟み込まれ
ている。
グ素子として使用するアクティブマトリクス型液晶表示
装置の開発が進められている。この液晶表示装置は、薄
膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成されるＴＦ
Ｔ基板と、対向電極が形成される対向基板と、両基板間
に挟持される液晶とを有する。前記ＴＦＴ基板は、ゲー
ト電極、ゲート絶縁膜、半導体層、及びソース／ドレイ
ン電極からなる薄膜トランジスタと、画素毎に形成され
る画素電極と、これらを覆うパッシベーション膜と、配
向膜と、外部回路と接続するための端子とを有し、前記
対向基板は、薄膜トランジスタ領域及び配線層に入射す
る光を遮断するブラックマトリクス、カラー表示を行う
ＲＧＢの各色のカラーフィルタ、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide）等の透明電極、並びに配向膜等を有し、両基板間
にはギャップを所定の距離に保つスペーサが挟み込まれ
ている。
【０００３】このようなアクティブマトリクス型液晶表
示装置では、高輝度化及び高精細化を求められており、
そのため画素開口部の面積、即ち開口率を上げることに
よって透過率を向上させる必要がある。開口率向上に関
する課題の一つとして、ソース／ドレイン電極と画素電
極とをオーバラップさせる技術がある。ソース／ドレイ
ン電極と画素電極とのオーバーラップがある場合、この
両電極間のカップリング容量のためにクロストーク等の
問題が発生し、画質低下を引き起こしてしまう。これを
解決する手段の一つとして、有機膜を用いた層間絶縁膜
を用いることにより、ソース／ドレイン電極と画素電極
との間の距離を離し、カップリング容量を減らす方法が
知られている。
示装置では、高輝度化及び高精細化を求められており、
そのため画素開口部の面積、即ち開口率を上げることに
よって透過率を向上させる必要がある。開口率向上に関
する課題の一つとして、ソース／ドレイン電極と画素電
極とをオーバラップさせる技術がある。ソース／ドレイ
ン電極と画素電極とのオーバーラップがある場合、この
両電極間のカップリング容量のためにクロストーク等の
問題が発生し、画質低下を引き起こしてしまう。これを
解決する手段の一つとして、有機膜を用いた層間絶縁膜
を用いることにより、ソース／ドレイン電極と画素電極
との間の距離を離し、カップリング容量を減らす方法が
知られている。
【０００４】また、上述したようなカラーフィルタ及び
ブラックマトリクスが対向基板側に配置された構造の従
来の液晶表示装置では、組立工程における両基板間の位
置合わせに誤差が生じることから、カラーフィルタ及び
ブラックマトリクスをあらかじめマージンを見込んで形
成する必要があり、開口率を最大限に確保することが困
難であり、高密度化の妨げになっていた。
ブラックマトリクスが対向基板側に配置された構造の従
来の液晶表示装置では、組立工程における両基板間の位
置合わせに誤差が生じることから、カラーフィルタ及び
ブラックマトリクスをあらかじめマージンを見込んで形
成する必要があり、開口率を最大限に確保することが困
難であり、高密度化の妨げになっていた。
【０００５】そこで、カラーフィルタ及びブラックマト
リクスのマージンを減らし、開口率を向上させるため
に、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成され
るＴＦＴ基板側にカラーフィルタ及びブラックマトリク
スを形成する方法、即ち所謂ＣＦオンＴＦＴが提案され
ており、特開平２−５４２１７号公報及び特開平３−２
３７４３２号公報等にその構造が記載されている。
リクスのマージンを減らし、開口率を向上させるため
に、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成され
るＴＦＴ基板側にカラーフィルタ及びブラックマトリク
スを形成する方法、即ち所謂ＣＦオンＴＦＴが提案され
ており、特開平２−５４２１７号公報及び特開平３−２
３７４３２号公報等にその構造が記載されている。
【０００６】ＣＦオンＴＦＴ技術を用いた基板に、特開
平９−１５２６２５号公報の考えを取り入れた液晶表示
装置について説明する。但し、この液晶表示装置は公知
ではない。図３はこの液晶表示装置におけるアクティブ
マトリクス基板の素子部の平面図、図４は図３のＢ−
Ｂ′線に沿う断面図である。透明絶縁基板３０上にゲー
ト線２１が形成され、ゲート線２１を覆うようにゲート
絶縁膜３１が形成されている。ゲート絶縁膜３１上に、
データ線２２及びソース線２７が形成されており、これ
らの全体を覆うようにパッシベーション膜３２が形成さ
れている。
平９−１５２６２５号公報の考えを取り入れた液晶表示
装置について説明する。但し、この液晶表示装置は公知
ではない。図３はこの液晶表示装置におけるアクティブ
マトリクス基板の素子部の平面図、図４は図３のＢ−
Ｂ′線に沿う断面図である。透明絶縁基板３０上にゲー
ト線２１が形成され、ゲート線２１を覆うようにゲート
絶縁膜３１が形成されている。ゲート絶縁膜３１上に、
データ線２２及びソース線２７が形成されており、これ
らの全体を覆うようにパッシベーション膜３２が形成さ
れている。
【０００７】更に、色層２８が画素毎に形成されてお
り、更に色層２８はオーバーコート層２９により被覆さ
れている。そして、ソース線２７に接続するためのコン
タクトホール２５が、オーバーコート層２９、色層２８
及びパッシベーション膜３２を開口することにより形成
されており、このコンタクトホール２５を覆うようにし
て、画素電極２４が形成されている。なお、図３におい
ては、コンタクトホール２５の周辺部の層構造は図示の
簡略化のために省略している。
り、更に色層２８はオーバーコート層２９により被覆さ
れている。そして、ソース線２７に接続するためのコン
タクトホール２５が、オーバーコート層２９、色層２８
及びパッシベーション膜３２を開口することにより形成
されており、このコンタクトホール２５を覆うようにし
て、画素電極２４が形成されている。なお、図３におい
ては、コンタクトホール２５の周辺部の層構造は図示の
簡略化のために省略している。
【０００８】このようなＣＦオンＴＦＴ構造では、ＴＦ
Ｔ基板側にカラーフィルタ及びブラックマトリクスが形
成されるために、ＴＦＴ基板と対向基板の位置合わせマ
ージンを考慮する必要がなく、製造工程が簡略化できる
と同時に、画素開口率の拡大を達成することができる。
更に、層間絶縁膜を貫くコンタクトホール２５をゲート
線２１上に配置しているので、開口率を高めることがで
きる。
Ｔ基板側にカラーフィルタ及びブラックマトリクスが形
成されるために、ＴＦＴ基板と対向基板の位置合わせマ
ージンを考慮する必要がなく、製造工程が簡略化できる
と同時に、画素開口率の拡大を達成することができる。
更に、層間絶縁膜を貫くコンタクトホール２５をゲート
線２１上に配置しているので、開口率を高めることがで
きる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＦオンＴＦＴ構造においては、２００ｄｐｉクラスの
超高精細の液晶表示装置に、上記構造をそのまま採用し
た場合、以下に示すような問題点を有する。
ＣＦオンＴＦＴ構造においては、２００ｄｐｉクラスの
超高精細の液晶表示装置に、上記構造をそのまま採用し
た場合、以下に示すような問題点を有する。
【００１０】即ち、第１に、高精細化を進めると、コン
タクトホールの大きさが画素領域の中で占める割合が相
対的に大きくなる。また、オーバーコート層２９、色層
２８及びパッシベーション膜３２の３層に穴を開けるた
め、露光用のマスクを重ねるためのマージンを見込まね
ばならない。この部分も光を透過させないデッドスペー
スとなる。
タクトホールの大きさが画素領域の中で占める割合が相
対的に大きくなる。また、オーバーコート層２９、色層
２８及びパッシベーション膜３２の３層に穴を開けるた
め、露光用のマスクを重ねるためのマージンを見込まね
ばならない。この部分も光を透過させないデッドスペー
スとなる。
【００１１】第２に、ディスクリネーションラインを隠
すための遮光領域の問題がある。画素ピッチが大きい場
合には問題とはならないが、画素ピッチが細かくなると
ディスクリネーションを隠すためのパターンが開口率を
低下させる影響が大きくなる。
すための遮光領域の問題がある。画素ピッチが大きい場
合には問題とはならないが、画素ピッチが細かくなると
ディスクリネーションを隠すためのパターンが開口率を
低下させる影響が大きくなる。
【００１２】従って、２００ｄｐｉクラスの超高精細の
液晶表示装置に、上記構造をそのまま採用した場合に、
十分な開口率が得られないという問題点がある。なお、
開口率とは、液晶表示パネルの表示領域全面に対する光
変調に係わる画素領域の占める割合である。
液晶表示装置に、上記構造をそのまま採用した場合に、
十分な開口率が得られないという問題点がある。なお、
開口率とは、液晶表示パネルの表示領域全面に対する光
変調に係わる画素領域の占める割合である。
【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高精細化に適し、光の透過率を低減させる
ことなく、ディスクリネーションを隠すことができるＣ
ＦオンＴＦＴ構造の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目的とする。
のであって、高精細化に適し、光の透過率を低減させる
ことなく、ディスクリネーションを隠すことができるＣ
ＦオンＴＦＴ構造の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目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願請求項１の発明に係
るアクティブマトリクス型液晶表示装置は、対向配置さ
れた１対の基板と、前記基板間に挟持された液晶と、一
方の基板に設けられ互いに交差する複数のゲート線及び
データ線と、前記一方の基板に設けられたソース線と、
前記ゲート線及び前記データ線の交差領域近傍に設けら
れる薄膜トランジスタと、前記ゲート線と前記データ線
とで囲まれる各画素に配設されるカラーフィルタ及びブ
ラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記カ
ラーフィルタとを覆うオーバーコート層と、前記オーバ
ーコート層に形成され前記ソース線に接続されたコンタ
クトホールと、前記コンタクトホールで前記ソース線と
接続された画素電極とを有するアクティブマトリクス型
液晶表示装置において、前記コンタクトホールの位置
は、前記画素領域内に発生するディスクリネーションが
存在する領域の方向に偏在している（又は、前記ディス
クリネーションが存在する領域に少なくとも一部で重な
っている）ことを特徴とする。
るアクティブマトリクス型液晶表示装置は、対向配置さ
れた１対の基板と、前記基板間に挟持された液晶と、一
方の基板に設けられ互いに交差する複数のゲート線及び
データ線と、前記一方の基板に設けられたソース線と、
前記ゲート線及び前記データ線の交差領域近傍に設けら
れる薄膜トランジスタと、前記ゲート線と前記データ線
とで囲まれる各画素に配設されるカラーフィルタ及びブ
ラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記カ
ラーフィルタとを覆うオーバーコート層と、前記オーバ
ーコート層に形成され前記ソース線に接続されたコンタ
クトホールと、前記コンタクトホールで前記ソース線と
接続された画素電極とを有するアクティブマトリクス型
液晶表示装置において、前記コンタクトホールの位置
は、前記画素領域内に発生するディスクリネーションが
存在する領域の方向に偏在している（又は、前記ディス
クリネーションが存在する領域に少なくとも一部で重な
っている）ことを特徴とする。
【００１５】また、本願請求項２に記載のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置は、前記コンタクトホールの下
方のソース線は遮光性を有する金属膜で形成されてお
り、前記ディスクリネーションを、前記ブラックマトリ
クスと前記ソース線の少なくとも一部で遮光しているこ
とを特徴とする。
トリクス型液晶表示装置は、前記コンタクトホールの下
方のソース線は遮光性を有する金属膜で形成されてお
り、前記ディスクリネーションを、前記ブラックマトリ
クスと前記ソース線の少なくとも一部で遮光しているこ
とを特徴とする。
【００１６】更に、本願請求項３に記載のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置は、前記ブラックマトリクスに
重なるように、データ線方向に隣接する隣接画素のゲー
ト線が、前記画素に延出してはみ出し部を形成してお
り、このはみ出し部が遮光性を有する金属膜で形成され
ており、前記ディスクリネーションを、前記ブラックマ
トリクスと前記はみ出し部の少なくとも一部で遮光して
いることを特徴とする。
トリクス型液晶表示装置は、前記ブラックマトリクスに
重なるように、データ線方向に隣接する隣接画素のゲー
ト線が、前記画素に延出してはみ出し部を形成してお
り、このはみ出し部が遮光性を有する金属膜で形成され
ており、前記ディスクリネーションを、前記ブラックマ
トリクスと前記はみ出し部の少なくとも一部で遮光して
いることを特徴とする。
【００１７】なお、前記カラーフィルタに用いる色レジ
スタは感光性樹脂により形成することができる。
スタは感光性樹脂により形成することができる。
【００１８】本発明においては、コンタクトホール、コ
ンタクトホール近傍の遮光性金属膜からなるソース線及
びブラックマトリクスが、ディスクリネーション領域と
オーバラップしているので、ディスクリネーションは、
これらの層により覆い隠される。これにより、開口率の
低下を可及的に防止でき、且つディスクリネーションが
表示部に入り込むことにより発生するコントラストの低
下及び残像感を防止することができる。このため、本発
明によれば、高コントラストで残像感がない高画質のア
クティブマトリクス型液晶表示装置が得られる。
ンタクトホール近傍の遮光性金属膜からなるソース線及
びブラックマトリクスが、ディスクリネーション領域と
オーバラップしているので、ディスクリネーションは、
これらの層により覆い隠される。これにより、開口率の
低下を可及的に防止でき、且つディスクリネーションが
表示部に入り込むことにより発生するコントラストの低
下及び残像感を防止することができる。このため、本発
明によれば、高コントラストで残像感がない高画質のア
クティブマトリクス型液晶表示装置が得られる。
【００１９】なお、ディスクリネーションとは、液晶層
の液晶分子の配向方向が不連続になる線又は点をいい、
急激な駆動電圧による電界分布によって発生する。
の液晶分子の配向方向が不連続になる線又は点をいい、
急激な駆動電圧による電界分布によって発生する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係るアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の１画素分を抽出して
示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ′線による断面図であ
る。図５は本発明の特徴を明確にするために、ＣＦオン
ＴＦＴ技術を用いた基板に、特開平９−１５２６２５号
公報の考えをそのまま取り入れた液晶表示装置の１画素
分を抽出して示す平面図である。
て具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係るアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の１画素分を抽出して
示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ′線による断面図であ
る。図５は本発明の特徴を明確にするために、ＣＦオン
ＴＦＴ技術を用いた基板に、特開平９−１５２６２５号
公報の考えをそのまま取り入れた液晶表示装置の１画素
分を抽出して示す平面図である。
【００２１】本発明の実施例について説明する前に、先
ず、図５の液晶表示装置の問題点について説明する。上
述したように、高精細化を進めると、コンタクトホール
の大きさが画素領域の中で相対的に大きくなる。そこ
で、本発明者は画素ピッチとコンタクトホール部面積の
開口率への寄与との関係を検討した。但し、コンタクト
ホールは正方形断面で、その大きさは画素の大きさには
よらず、１辺長が８μｍ×８μｍの一定とし、それにオ
ーバーコート層及び色層までの重ねマージンを夫々片側
１．５μｍあるとして考慮し、コンタクトホールに必要
な面積を１９６μｍ２と仮定する。このときの画素面積
に対するコンタクトホールの占める面積をコンタクトホ
ール面積比とすると、これは下記表１のように算出され
る。
ず、図５の液晶表示装置の問題点について説明する。上
述したように、高精細化を進めると、コンタクトホール
の大きさが画素領域の中で相対的に大きくなる。そこ
で、本発明者は画素ピッチとコンタクトホール部面積の
開口率への寄与との関係を検討した。但し、コンタクト
ホールは正方形断面で、その大きさは画素の大きさには
よらず、１辺長が８μｍ×８μｍの一定とし、それにオ
ーバーコート層及び色層までの重ねマージンを夫々片側
１．５μｍあるとして考慮し、コンタクトホールに必要
な面積を１９６μｍ２と仮定する。このときの画素面積
に対するコンタクトホールの占める面積をコンタクトホ
ール面積比とすると、これは下記表１のように算出され
る。
【００２２】
【表１】
【００２３】画素ピッチは精細度が１００ｄｐｉより低
いような場合は、ゲート線又はデータ線にコンタクトホ
ール位置を重ねることにより、コンタクトホールが実際
の開口率には関与しないようにできるが、１５０ｄｐｉ
を超えるような場合には、配線に重ねる場合でも、ゲー
ト線又はデータ線も高開口率化のために細くするため、
コンタクトホールをストレージのパターンの中に完全に
隠すということができなくなってしまう。
いような場合は、ゲート線又はデータ線にコンタクトホ
ール位置を重ねることにより、コンタクトホールが実際
の開口率には関与しないようにできるが、１５０ｄｐｉ
を超えるような場合には、配線に重ねる場合でも、ゲー
ト線又はデータ線も高開口率化のために細くするため、
コンタクトホールをストレージのパターンの中に完全に
隠すということができなくなってしまう。
【００２４】後述する図５の液晶表示装置で、２００ｄ
ｐｉクラスの素子を設計すると、表１に示すように、画
素ピッチは１２６μｍ程度で２００ｄｐｉを実現でき
る。しかしながら、コンタクトホール５は表１にあるよ
うに画素の３．７０％にも達し、開口率の計算上無視で
きない大きさとなる。
ｐｉクラスの素子を設計すると、表１に示すように、画
素ピッチは１２６μｍ程度で２００ｄｐｉを実現でき
る。しかしながら、コンタクトホール５は表１にあるよ
うに画素の３．７０％にも達し、開口率の計算上無視で
きない大きさとなる。
【００２５】また、それとは別に、ディスクリネーショ
ンラインを隠すための遮光領域を設ける必要があるとい
う問題点が生じてくる。画素ピッチが大きい場合には問
題とならないが、画素ピッチが細かくなるとディスクリ
ネーションを隠すためのパターンが開口率に与える影響
も大きくなる。従来の素子ピッチが３００μｍ程度と大
きい場合にはディスクリネーションが発生したとして
も、ゲート線又はデータ線自体が、ディスクリネーショ
ンを隠すために十分な幅を持っていた。そのため、表示
領域内のコンタクトホールの位置等は、特に何も考慮す
る必要が無かった。
ンラインを隠すための遮光領域を設ける必要があるとい
う問題点が生じてくる。画素ピッチが大きい場合には問
題とならないが、画素ピッチが細かくなるとディスクリ
ネーションを隠すためのパターンが開口率に与える影響
も大きくなる。従来の素子ピッチが３００μｍ程度と大
きい場合にはディスクリネーションが発生したとして
も、ゲート線又はデータ線自体が、ディスクリネーショ
ンを隠すために十分な幅を持っていた。そのため、表示
領域内のコンタクトホールの位置等は、特に何も考慮す
る必要が無かった。
【００２６】しかし、例えば画素ピッチが１２６μｍと
超高精細な素子となると、開口率を上げるためにゲート
線及びデータ線の幅は可能な限り細くする方が望まし
く、その結果、従来は配線上に隠れていたディスクリネ
ーションが表示領域内に侵入するという事態になってき
ている。
超高精細な素子となると、開口率を上げるためにゲート
線及びデータ線の幅は可能な限り細くする方が望まし
く、その結果、従来は配線上に隠れていたディスクリネ
ーションが表示領域内に侵入するという事態になってき
ている。
【００２７】ディスクリネーション３３の発生につい
て、図５を用いて説明する。図５では本来同じ素子が縦
横方向に繰り返されているものを１素子だけ抜き出して
いる。図５において矢印で図示するように、ラビング方
向が図上で右上から左下に向かうと仮定する。そうする
と、薄膜トランジスタ上は他の部分に比べその表面が突
き出しているため、ラビング処理を行うと、この突出の
影響を受けて、その陰の部分の配向規制力は弱くなる。
そのため、そのラビングの下流側はディスクリネーショ
ンが発生しやすくなっている。そこで、前述のディスク
リネーションが発生しやすい場所は、図示例では、画素
領域の左上の部分となる。その結果、図のような位置に
ディスクリネーション３３が発生することとなる。ディ
スクリネーション３３が表示領域内にある場合、コント
ラストの低下及び残像感といった不具合が発生する。そ
して、これを防ぐためには、このディスクリネーション
を何らかの遮光性をもつもので隠す方法をとる必要があ
り、単純に遮光したのでは開口率の低下という問題点が
生じてしまう。
て、図５を用いて説明する。図５では本来同じ素子が縦
横方向に繰り返されているものを１素子だけ抜き出して
いる。図５において矢印で図示するように、ラビング方
向が図上で右上から左下に向かうと仮定する。そうする
と、薄膜トランジスタ上は他の部分に比べその表面が突
き出しているため、ラビング処理を行うと、この突出の
影響を受けて、その陰の部分の配向規制力は弱くなる。
そのため、そのラビングの下流側はディスクリネーショ
ンが発生しやすくなっている。そこで、前述のディスク
リネーションが発生しやすい場所は、図示例では、画素
領域の左上の部分となる。その結果、図のような位置に
ディスクリネーション３３が発生することとなる。ディ
スクリネーション３３が表示領域内にある場合、コント
ラストの低下及び残像感といった不具合が発生する。そ
して、これを防ぐためには、このディスクリネーション
を何らかの遮光性をもつもので隠す方法をとる必要があ
り、単純に遮光したのでは開口率の低下という問題点が
生じてしまう。
【００２８】これに対し、本発明に係るアクティブマト
リクス型液晶表示装置は、ゲート線とデータ線と薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）とが形成されるＴＦＴ基板に、カ
ラーフィルタと、ＴＦＴ上層及びデータ線上層に形成さ
れるブラックマトリクスと、画素電極とが設けられたＣ
ＦオンＴＦＴ構造の液晶表示装置であって、コンタクト
ホール部と、その近傍の遮光性金属膜（ソース線）と、
ブラックマトリクスがディスクリネーションとオーバラ
ップしていることを特徴としている。換言すれば、画素
領域内に発生するディスクリネーションが存在する方向
にコンタクトホールの位置を偏在させている。これによ
り、実効的な開口率の向上を図ることができる。
リクス型液晶表示装置は、ゲート線とデータ線と薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）とが形成されるＴＦＴ基板に、カ
ラーフィルタと、ＴＦＴ上層及びデータ線上層に形成さ
れるブラックマトリクスと、画素電極とが設けられたＣ
ＦオンＴＦＴ構造の液晶表示装置であって、コンタクト
ホール部と、その近傍の遮光性金属膜（ソース線）と、
ブラックマトリクスがディスクリネーションとオーバラ
ップしていることを特徴としている。換言すれば、画素
領域内に発生するディスクリネーションが存在する方向
にコンタクトホールの位置を偏在させている。これによ
り、実効的な開口率の向上を図ることができる。
【００２９】次に、本発明の実施例に係るアクティブマ
トリクス型液晶表示装置について、図１及び図２を参照
して具体的に説明する。図１に示すように、本実施例の
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、透明絶縁基板
１０（図２参照）の上に、ゲート線１及びデータ線２が
互いに直交すように配置され、これらの配線の交差部分
に対応するように薄膜トランジスタ６が形成されてい
る。ゲート線１は薄膜トランジスタ６のゲート電極に接
続され、ゲート線１からゲート電極に入力される走査信
号によって画素に対応する薄膜トランジスタ６が駆動さ
れる。また、データ線２は薄膜トランジスタ６のドレイ
ン電極に接続され、ドレイン電極にデータ信号を入力す
る。薄膜トランジスタ６のソース電極にはソース線７を
介して画素電極４が接続され、この透明絶縁基板１０の
画素電極４と対向基板上に形成された対向電極との間の
液晶層により画素容量が形成される。
トリクス型液晶表示装置について、図１及び図２を参照
して具体的に説明する。図１に示すように、本実施例の
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、透明絶縁基板
１０（図２参照）の上に、ゲート線１及びデータ線２が
互いに直交すように配置され、これらの配線の交差部分
に対応するように薄膜トランジスタ６が形成されてい
る。ゲート線１は薄膜トランジスタ６のゲート電極に接
続され、ゲート線１からゲート電極に入力される走査信
号によって画素に対応する薄膜トランジスタ６が駆動さ
れる。また、データ線２は薄膜トランジスタ６のドレイ
ン電極に接続され、ドレイン電極にデータ信号を入力す
る。薄膜トランジスタ６のソース電極にはソース線７を
介して画素電極４が接続され、この透明絶縁基板１０の
画素電極４と対向基板上に形成された対向電極との間の
液晶層により画素容量が形成される。
【００３０】図１に破線で示すブラックマトリクス３
は、データ線２よりも広い幅でデータ線２に沿って延び
ており、データ線２の上方のカラーフィルタとしての色
層８（図２参照）上に形成されている。ブラックマトリ
クス３は、データ線方向に隣接する画素のゲート線１を
覆い、さらにこのゲート線１近傍の画素電極４とオーバ
ラップしている第１の幅広部３ａと、この第１の幅広部
３ａに隣接し第１の幅広部３ａよりも幅が広く薄膜トラ
ンジスタ６を覆う第２の幅広部３ｂを有している。
は、データ線２よりも広い幅でデータ線２に沿って延び
ており、データ線２の上方のカラーフィルタとしての色
層８（図２参照）上に形成されている。ブラックマトリ
クス３は、データ線方向に隣接する画素のゲート線１を
覆い、さらにこのゲート線１近傍の画素電極４とオーバ
ラップしている第１の幅広部３ａと、この第１の幅広部
３ａに隣接し第１の幅広部３ａよりも幅が広く薄膜トラ
ンジスタ６を覆う第２の幅広部３ｂを有している。
【００３１】コンタクトホール５は、図５に示す場合よ
りも、画素領域内に発生するディスクリネーション１３
が存在する領域の方向に位置を偏在させて設けられてい
る。本実施例では、コンタクトホール５はデータ線方向
に隣接する画素のゲート線１の近傍に配置され、特にこ
のゲート線１とデータ線２とが交差する交差部分に偏在
させてこの交差部分の近傍に配置されている。
りも、画素領域内に発生するディスクリネーション１３
が存在する領域の方向に位置を偏在させて設けられてい
る。本実施例では、コンタクトホール５はデータ線方向
に隣接する画素のゲート線１の近傍に配置され、特にこ
のゲート線１とデータ線２とが交差する交差部分に偏在
させてこの交差部分の近傍に配置されている。
【００３２】薄膜トランジスタ６のソース電極に一端が
接続されたソース線７は、他端が画素領域をデータ線２
とほぼ平行に延びており、図１に示す画素に対し、デー
タ線２が延びる方向に隣接する隣接画素のゲート線１
（図１の上方のゲート線）から分岐して図１の画素領域
に延びる隣接画素のゲート線１のはみ出し部と、図１の
画素領域でオーバーラップしており、図２に示すよう
に、ソース線７は前記はみ出し部（ゲート線１）と、ゲ
ート絶縁膜１１を挟んでその間に静電容量を蓄積する蓄
積容量が形成されている。
接続されたソース線７は、他端が画素領域をデータ線２
とほぼ平行に延びており、図１に示す画素に対し、デー
タ線２が延びる方向に隣接する隣接画素のゲート線１
（図１の上方のゲート線）から分岐して図１の画素領域
に延びる隣接画素のゲート線１のはみ出し部と、図１の
画素領域でオーバーラップしており、図２に示すよう
に、ソース線７は前記はみ出し部（ゲート線１）と、ゲ
ート絶縁膜１１を挟んでその間に静電容量を蓄積する蓄
積容量が形成されている。
【００３３】更に、上述したゲート線１とデータ線２と
が交差する交差部分近傍に配置されたコンタクトホール
５の近傍のソース線７、又は図１の画素に対してデータ
線方向に隣接する隣接画素のゲート線１から分岐して画
素領域に延びるゲート線１のはみ出し部と、ブラックマ
トリクス層３、特にブラックマトリクス層３の第１の幅
広部３ａとは平面的にオーバーラップしている。
が交差する交差部分近傍に配置されたコンタクトホール
５の近傍のソース線７、又は図１の画素に対してデータ
線方向に隣接する隣接画素のゲート線１から分岐して画
素領域に延びるゲート線１のはみ出し部と、ブラックマ
トリクス層３、特にブラックマトリクス層３の第１の幅
広部３ａとは平面的にオーバーラップしている。
【００３４】そして、ラビング方向が図１に矢印で示す
ように、図の右上から左下方向であるとすると、ディス
クリネーション１３は素子の左上に発生するので、その
ディスクリネーションラインと重なるように、ブラック
マトリクス２、コンタクトホール５の周辺の遮光性の金
属膜、及びコンタクトホール５を配置する。
ように、図の右上から左下方向であるとすると、ディス
クリネーション１３は素子の左上に発生するので、その
ディスクリネーションラインと重なるように、ブラック
マトリクス２、コンタクトホール５の周辺の遮光性の金
属膜、及びコンタクトホール５を配置する。
【００３５】この部分の断面構造について、図２を参照
して説明する。透明絶縁基板１０上に遮光性金属膜でで
きたゲート電極（ゲート線１）が形成され、ゲート電極
（ゲート線１）を覆うようにゲート絶縁膜１１が形成さ
れている。このゲート絶縁膜１１上に、データ線２及び
ソース線７が形成され、全体を覆うようにパッシベーシ
ョン膜１２が形成されている。更に、色層８を画素毎に
形成し、更にそれを覆うようにオーバーコート層９が形
成されている。色層８の形成に用いる色レジストは、例
えば遮光性樹脂である。そして、コンタクト位置では、
オーバーコート層９、色層８、及びパッシベーション膜
１２に穴が開けられてコンタクトホール５が形成されて
おり、このコンタクトホール５の内面を覆うようにし
て、画素電極４がオーバーコート層９上に形成されてい
る。これにより、画素電極４とソース線７とが接続され
ている。また、データ線２とブラックマトリクス３とが
重畳しており、更にブラックマトリクス３とゲート線１
又はソース７とが重畳していて、下部からのバックライ
ト光を遮光するような配置となっている。
して説明する。透明絶縁基板１０上に遮光性金属膜でで
きたゲート電極（ゲート線１）が形成され、ゲート電極
（ゲート線１）を覆うようにゲート絶縁膜１１が形成さ
れている。このゲート絶縁膜１１上に、データ線２及び
ソース線７が形成され、全体を覆うようにパッシベーシ
ョン膜１２が形成されている。更に、色層８を画素毎に
形成し、更にそれを覆うようにオーバーコート層９が形
成されている。色層８の形成に用いる色レジストは、例
えば遮光性樹脂である。そして、コンタクト位置では、
オーバーコート層９、色層８、及びパッシベーション膜
１２に穴が開けられてコンタクトホール５が形成されて
おり、このコンタクトホール５の内面を覆うようにし
て、画素電極４がオーバーコート層９上に形成されてい
る。これにより、画素電極４とソース線７とが接続され
ている。また、データ線２とブラックマトリクス３とが
重畳しており、更にブラックマトリクス３とゲート線１
又はソース７とが重畳していて、下部からのバックライ
ト光を遮光するような配置となっている。
【００３６】一方、開口率の観点からいえば、コンタク
トホール５の領域とディスクリネーション１３のライン
を隠すために必要な領域とが共通化することによって、
コンタクトホール５に必要な面積分だけ開口率が向上す
ることがわかる。
トホール５の領域とディスクリネーション１３のライン
を隠すために必要な領域とが共通化することによって、
コンタクトホール５に必要な面積分だけ開口率が向上す
ることがわかる。
【００３７】画素ピッチが１２６μｍ、コンタクトホー
ルの大きさが８μｍ×８μｍ、各層の重ねのマージンが
１．５μｍであるとして素子を設計した場合、この重畳
効果を使う場合（図１）と使わない場合（図５）とで
は、開口率として５．５％の差が生じる。即ち、本実施
例によれば、従来よりも開口率を５．５％向上させるこ
とができる。素子の開口率が約４．０％であるため、相
対的に１３．８％もの差が生じることとなる。
ルの大きさが８μｍ×８μｍ、各層の重ねのマージンが
１．５μｍであるとして素子を設計した場合、この重畳
効果を使う場合（図１）と使わない場合（図５）とで
は、開口率として５．５％の差が生じる。即ち、本実施
例によれば、従来よりも開口率を５．５％向上させるこ
とができる。素子の開口率が約４．０％であるため、相
対的に１３．８％もの差が生じることとなる。
【００３８】以上、本発明を好ましい実施例について説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更及び追加が可能
である。例えば、図１及び２では、コンタクトホール５
の下はソース配線部（ソース線７）であったが、ゲート
線１の一部とソース線７の一部とが互いに対向し、ゲー
ト線１とソース線７で容量をとっている部分にコンタク
トホール５を設けても良く、また、データ線２上にパッ
シベーション膜１２が存在しているが、このパッシベー
ション膜１２が無くても、同様の効果を得ることができ
る。
明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更及び追加が可能
である。例えば、図１及び２では、コンタクトホール５
の下はソース配線部（ソース線７）であったが、ゲート
線１の一部とソース線７の一部とが互いに対向し、ゲー
ト線１とソース線７で容量をとっている部分にコンタク
トホール５を設けても良く、また、データ線２上にパッ
シベーション膜１２が存在しているが、このパッシベー
ション膜１２が無くても、同様の効果を得ることができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアク
ティブマトリクス型液晶表示装置によれば、コンタクト
ホール部と、その近傍の遮光性金属膜と、ブラックマト
リクスとが、ディスクリネーションとオーバラップして
いる構造をとることにより、コンタクトホール部、その
近傍の遮光性金属膜及びブラックマトリクスにより、デ
ィスクリネーションを覆い隠すことができ、高精細化の
進展に伴ってディスクリネーションが表示領域にある場
合に発生するコントラストの低下及び残像感が防止さ
れ、高画質の液晶表示パネルが得られ、且つ開口率が大
きいパネルを実現することができる。
ティブマトリクス型液晶表示装置によれば、コンタクト
ホール部と、その近傍の遮光性金属膜と、ブラックマト
リクスとが、ディスクリネーションとオーバラップして
いる構造をとることにより、コンタクトホール部、その
近傍の遮光性金属膜及びブラックマトリクスにより、デ
ィスクリネーションを覆い隠すことができ、高精細化の
進展に伴ってディスクリネーションが表示領域にある場
合に発生するコントラストの低下及び残像感が防止さ
れ、高画質の液晶表示パネルが得られ、且つ開口率が大
きいパネルを実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の１
画素分を示す平面図である。
画素分を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。
【図３】従来の液晶表示装置の１画素分を示す平面図で
ある。
ある。
【図４】図３のＢ−Ｂ′線に沿う断面図である。
【図５】液晶表示装置のディスクリネーションとコンタ
クトホールとの関係を示す平面図である。
クトホールとの関係を示す平面図である。
１、２１：ゲート線 ２、２２：データ線 ３、２３：ブラックマトリクス ４、２４：画素電極 ５、２５：コンタクトホール ６、２６：薄膜トランジスタ ７、２７：ソース線 ８、２８：色層 ９、２９：オーバーコート層 １０、３０：透明絶縁基板 １１、３１：ゲート絶縁膜 １２、３２：パッシベーション膜 １３、３３：ディスクリネーション
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ (72)発明者 黒羽 昇一 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 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 Ｆターム(参考） 2H042 AA15 AA26 2H048 BA45 BA48 BB01 BB02 BB37 BB44 2H091 FA02Y FA35Y GA13 2H092 GA29 JA24 JA34 JA37 JA41 JA46 JB57 KB24 PA08 PA09 5C094 AA05 AA10 BA03 BA43 CA19 CA24 DA14 DA15 DB04 EA04 EA07 EB02 ED03 ED15
Claims (4)
- 【請求項１】 対向配置された１対の基板と、前記基板
間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられ互いに交
差する複数のゲート線及びデータ線と、前記一方の基板
に設けられたソース線と、前記ゲート線及び前記データ
線の交差領域近傍に設けられる薄膜トランジスタと、前
記ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素に配設さ
れるカラーフィルタ及びブラックマトリクスと、前記ブ
ラックマトリクスと前記カラーフィルタとを覆うオーバ
ーコート層と、前記オーバーコート層に形成され前記ソ
ース線に接続されたコンタクトホールと、前記コンタク
トホールで前記ソース線と接続された画素電極とを有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記
コンタクトホールの位置は、前記画素領域内に発生する
ディスクリネーションが存在する領域の方向に偏在して
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。 - 【請求項２】 前記コンタクトホールの下方のソース線
は遮光性を有する金属膜で形成されており、前記ディス
クリネーションを、前記ブラックマトリクスと前記ソー
ス線の少なくとも一部で遮光していることを特徴とする
請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項３】 前記ブラックマトリクスに重なるよう
に、データ線方向に隣接する隣接画素のゲート線が、前
記画素に延出してはみ出し部を形成しており、このはみ
出し部が遮光性を有する金属膜で形成されており、前記
ディスクリネーションを、前記ブラックマトリクスと前
記はみ出し部の少なくとも一部で遮光していることを特
徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶
表示装置。 - 【請求項４】 前記カラーフィルタに用いる色レジスタ
が感光性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれか１項に記載のアクティブマトリクス型液晶表示
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001049492A JP4689851B2 (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
| TW091103223A TWI293399B (en) | 2001-02-23 | 2002-02-22 | Liquid crystal display device and its manufacturing method |
| KR10-2002-0009782A KR100504685B1 (ko) | 2001-02-23 | 2002-02-23 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| US10/081,238 US7098970B2 (en) | 2001-02-23 | 2002-02-25 | Liquid crystal display device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001049492A JP4689851B2 (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250933A true JP2002250933A (ja) | 2002-09-06 |
| JP4689851B2 JP4689851B2 (ja) | 2011-05-25 |
Family
ID=18910588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001049492A Expired - Fee Related JP4689851B2 (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7098970B2 (ja) |
| JP (1) | JP4689851B2 (ja) |
| KR (1) | KR100504685B1 (ja) |
| TW (1) | TWI293399B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119177A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Sharp Corp | 液晶表示装置の製造方法と液晶表示装置 |
| JP2008134435A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示装置用カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 |
| US7632692B2 (en) | 2003-04-04 | 2009-12-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display, thin film transistor array panel therefor, and manufacturing method thereof |
| JP2020170199A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-10-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
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