JP2007114729A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
表示不良を抑えることができ、加えて効率的な電力消費を行うことができる液晶表示装置
を提供すること。
【解決手段】マトリクス状に配置された信号線33及び走査線32と、信号線33及び走
査線32の交差部近傍に設けられたTFT34と、信号線33及び走査線32により区画
されるそれぞれの画素領域ごとに設けられる画素電極40と、を備えるアレイ基板11と
、カラーフィルタ22R〜22B及び共通電極23が形成されたカラーフィルタ基板12
と、両基板間に配置された液晶層13とを有する液晶表示装置10において、画素電極4
0は信号線33及び走査線32の少なくとも一方と平面視で重ならない位置に設けられて
おり、隣接する画素電極40間の下部には、樹脂ブラックマトリクス45が画素電極40
と平面視で重なるように配置されている。
【選択図】図3
Description
線と共通電極間に生じる静電容量を削減して、表示不良の防止や消費電力の低減を実現し
た液晶表示装置に関する。
普及している。この液晶表示装置は自ら発光することがないので、基板の裏面側にバック
ライトを設けた透過型の液晶表示装置が多く用いられている。
を参照して説明する。図5は従来の液晶表示装置の1画素部分を拡大して示すとともにカ
ラーフィルタ基板を透視して示す概略平面図、図6は図5のE−E線で切断した断面図で
ある。
タ基板12と、この両基板間に設けられた液晶層13とからなり、このうちアレイ基板1
1は、ガラス等からなる透明基板31と、導電物質からなりこの透明基板31表面に格子
状に配設された複数本の走査線32及び信号線33と、この走査線32及び信号線33の
交差部近傍に設けられたスイッチング素子となる薄膜トランジスタ(以下、TFTという
。)34と、導電物質からなり走査線32間に走査線32とほぼ平行に複数本設けられた
補助容量電極36と、走査線32と補助容量電極36とを覆う無機絶縁膜からなるゲート
絶縁膜37と、信号線33とTFT34とを覆う無機絶縁膜からなる保護絶縁膜38と、
保護絶縁膜38上に設けられた有機絶縁膜からなる層間膜39と、層間膜39上に設けら
れ走査線32及び信号線33によって囲まれた1画素に相当する領域を覆うように設けら
れたITO(Indium Tin Oxide)等からなる画素電極40と、からなる。
ゲート電極Gと、画素電極40に接続されるドレイン電極Dと、ポリシリコン(p−Si
)又はアモルファスシリコン(a−Si)等からなるシリコン層35と、からなる。また
、画素電極40は補助容量電極36上に位置する層間膜39に設けられたコンタクトホー
ル41を介してドレイン電極Dに接続されている。
1表面に格子状に形成された金属クロム等からなるブラックマトリクス(図示省略)と、
このブラックマトリクスによって区画された領域にそれぞれ設けられる赤(R)、緑(G
)、青(B)等からなるカラーフィルタ22R、22G、22Bと、このカラーフィルタ
22R、22G、22B上に設けられたITO等からなる共通電極23と、からなる。そ
して、両基板11、12表面を対向させてその外周縁同士をシール材(図示省略)により
貼り合わせて、その内部にスペーサ14を配設させるとともに液晶を封入して液晶層を形
成することにより液晶表示装置10Aが製造される。
るための技術である。このように従来から知られている開口率を向上させるため、画素電
極の領域を拡大化するための技術として、FSP(Field Shield Pixel)などと呼ばれて
いるものが知られており、TFT上を有機絶縁膜で覆い、表面全体を平坦化した後画素電
極を形成するものである。
置10Aにおいては、1画素に相当する領域を覆う画素電極40の側端部が、平面視で走
査線32及び信号線33と重なるように形成されている。これは、この継ぎ目部分からの
光漏れ、すなわち液晶表示装置10Aのバックライトからの光が画素電極端部で電圧が印
加されることによって液晶の配向が乱れた部分の液晶層を通過することで生じる光漏れを
防止する目的で、走査線32及び信号線33と画素電極40とを重ねているものであり、
通常、走査線32及び信号線33は同一幅であって、その幅L1は約8μmであり、画素
電極40との重なり幅L2はそれぞれ約2μmである。
と画素電極40との間に、図7に示したように、所定の静電容量Csd(、Cgd)が存在す
ることになる。この静電容量Csd(、Cgd)が所定値以上になると、液晶表示装置10A
の駆動時に表示画面にクロストークが発生する。クロストークは、特に白表示の背景画面
に黒表示がされた場合、この黒表示の周辺に発生する。このクロストーク発生のメカニズ
ムは、以下に示すような理由によるものと考えられる。すなわち、図8は、例えば図5〜
図7に示された液晶表示装置10Aにおいて、クロストークが発生した画面を示している
。図8に示すような白背景に黒の画面が表示された場合に、白背景領域内をポイントX、
黒画面の上下、すなわち信号線側における領域内をポイントYとすると、各ポイントX、
Yにおける電圧波形は図9に示すようになっている。
て画素電極に書き込みが開始される。なお、このときの画素電極の電位は、補助電極容量
により所定期間維持される(図9(a)参照。)。そして、この書き込み期間に画素電極
に書き込まれる白表示用の電位は、対向電極電位Vcomの振幅に合わせて保持期間中は上
下している(図9(b)参照。)。この状態において、ポイントX、Yにおける信号線及
び画素電極に印加される電圧波形を観察すると、ポイントX部分の信号線には、次の書き
込み期間が来るまで常に白表示の電圧が印加され、このポイントX部分の画素電極の電位
は、次の書き込み期間が来るまで同じ振幅で上下している(図9(c)、図9(d)参照
。)。
分の画素電極の電位は、信号線に黒表示用電圧が印加されている間、振幅が変化すること
になる(図9(e)参照。)。この結果、液晶にかかる電圧の実効値がポイントXとYで
異なり、差分ΔVが発生し、この差分が輝度の差として表れてクロストーク発生の原因と
なる(図9(f)参照。)。
極40との間に生じる静電容量Cgd、及び信号線33と画素電極40との間に生じる静電
容量Csdによってクロストークが発生してしまうという問題点がある。この問題を解決す
るためには、補助容量電極36とTFT34のドレイン電極Dとの重なり部分で構成され
るコンデンサの容量、つまりアクティブマトリクス動作のための信号保持容量である補助
容量を増大させればこの静電容量Cgd、Csdを無視することができるが、この補助容量を
大きくするためには補助容量電極36の面積を大きくする必要があり、この補助容量電極
36が遮光性の導電物質からなることから画素ごとの開口率が低下するという更なる問題
が生じてしまう。
11とカラーフィルタ基板12とを重ね合わせた際にアレイ基板11の信号線33とカラ
ーフィルタ基板12の共通電極23との間にも静電容量Cscが形成される。これは走査線
32と共通電極23との間にも同様に形成され、この静電容量をCgcとすると、液晶表示
装置10Aの1画素の等価回路は図10に示すようなものとなる。
、詳しくはこの静電容量Csc及びCgcによって電力が消費されるために、液晶表示装置1
0Aの消費電力が増大するという問題点も存在する。
う性質を有しており、この微弱な電流が発生すると、TFTのON/OFF制御に支障を
きたしてフリッカが生じることから、従来の液晶表示装置においては、TFTへの光リー
クを防止する目的でカラーフィルタ基板上に外光がTFTに照射されるのを防ぐためのブ
ラックマトリクスが平面視でTFTに重なるように配置されている。これによれば、外光
のTFTへの照射についてはある程度抑えることが可能であるが、カラーフィルタ基板上
にブラックマトリクスが設けられているためにTFTとの間に比較的広い隙間が形成され
るため、斜め方向からの外光を防ぐことはできず、さらには金属クロム等からなるブラッ
クマトリクスにバックライトからの光が照射されることでその一部が反射してTFTに照
射され、これによりTFTへの光リークが生じるという問題点が存在する。
カを防止するとともに、信号線及び走査線と画素電極との間に生じる静電容量を良好に抑
えることができる液晶表示装置を種々検討した結果、信号線及び走査線上にこの信号線及
び走査線よりも幅広な樹脂ブラックマトリクスを形成することにより、画素電極を走査線
及び信号線に重ねなくとも光漏れを生じることがなく、しかも走査線及び信号線により各
画素間の遮光を行う必要がないので走査線及び信号線を幅狭とすることができるので、走
査線及び信号線と共通電極との間に生じる静電容量の容量を抑えることができることを見
出し、本発明に至ったものである。
もにクロストーク等の表示不良を抑えることができ、加えて効率的な電力消費を実現した
液晶表示装置を提供することである。
ス状に配置された信号線及び走査線と、前記信号線及び走査線の交差部近傍に設けられた
薄膜トランジスタと、前記信号線及び走査線により区画されるそれぞれの画素領域ごとに
設けられる画素電極と、を備える第1基板と、カラーフィルタ及び共通電極が形成された
第2基板と、前記両基板間に配置された液晶層とを有する液晶表示装置において、前記画
素電極は前記信号線及び走査線の少なくとも一方と平面視で重ならない位置に設けられて
おり、隣接する前記画素電極間の下部には、樹脂ブラックマトリクスが前記画素電極と平
面視で重なるように配置されていることを特徴とする。
信号線及び走査線の少なくとも一方の幅は3〜5μmであり、前記樹脂ブラックマトリク
スの幅は6〜10μmであることを特徴とする
また、本願の請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の液晶表示装置において、前記
樹脂ブラックマトリクスは前記信号線及び走査線の上部で前記画素電極間の下部に設けら
れた層間膜に埋め込み配置されていることを特徴とする。
樹脂ブラックマトリクスは、前記薄膜トランジスタの上部にも設けられていることを特徴
とする。
画素電極の下部には層間膜が設けられており、前記画素電極と前記層間膜との間の少なく
とも一部には反射膜が設けられていることを特徴とする。
、前記信号線及び走査線の交差部近傍に設けられた薄膜トランジスタと、前記信号線及び
走査線により区画されるそれぞれの画素領域ごとに設けられる画素電極と、を備える第1
基板と、カラーフィルタ及び共通電極が形成された第2基板と、前記両基板間に配置され
た液晶層とを有する液晶表示装置において、前記画素電極は前記信号線及び走査線の少な
くとも一方と平面視で重ならない位置に設けられており、隣接する前記画素電極間の下部
には、絶縁性の遮光性部材が前記画素電極と平面視で重なるように配置されていることを
特徴とする。
遮光性部材は、前記薄膜トランジスタの上部にも設けられていることを特徴とする。
カラーフィルタ基板には、前記画素領域に対応してブラックマトリクスが形成されている
ことを特徴とする。
絶縁性の遮光性部材と前記カラーフィルタ基板側のブラックマトリクスとは異なる材料か
らなることを特徴とする。
と、前記信号線及び走査線の交差部近傍に設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トラ
ンジスタを覆う層間膜と、前記層間膜上であって前記信号線及び走査線により区画される
それぞれの画素領域ごとに設けられる画素電極と、を備える第1基板と、カラーフィルタ
及び共通電極が形成された第2基板と、前記両基板間に配置された液晶層と、を有する液
晶表示装置において、前記画素電極は前記信号線及び走査線の少なくとも一方と平面視で
重ならない位置に設けられており、前記画素電極間の下部では、前記信号線又は走査線の
エッジから前記画素電極のエッジに亘り、絶縁性の遮光性部材が設けられていることを特
徴とする液晶表示装置である。
前記遮光性部材は、前記薄膜トランジスタの上部にも設けられていることを特徴とする。
前記カラーフィルタ基板には、前記画素領域に対応してブラックマトリクスが形成されて
いることを特徴とする。
前記絶縁性の遮光性部材と前記カラーフィルタ基板側のブラックマトリクスとは異なる材
料からなることを特徴とする。
ち、請求項1、請求項6、請求項10の発明によれば、画素電極は信号線及び走査線と重
ならない位置に設けられているが、隣接する画素電極間の下部にこの画素電極に重なるよ
うに樹脂ブラックマトリクス、絶縁性の遮光部材が形成されることにより、画素電極間で
光漏れが生じることがない。つまり、従来の液晶表示装置においては信号線等の周辺部分
で光漏れが生じないようにするために信号線と画素電極とを重ねることで画素電極端部に
生じる配向の乱れた液晶に光が照射されないようにしていたが、本発明では信号線及び走
査線に代わって樹脂ブラックマトリクス、絶縁性の遮光部材により遮光が良好に行われる
ために画素電極を信号線及び走査線に平面視で重なるように形成する必要がない。これに
よれば、特に画素電極と信号線との間に生じる静電容量Csd、すなわちクロストークの発
生要因となる静電容量を良好に抑えることができるので、信号保持容量である補助容量を
構成する補助容量電極の面積を大きくしなくてもクロストーク等の表示不良を抑えること
ができる。また、この静電容量を抑えることができるためにこの静電容量で消費する電力
も抑えられるので消費電力を削減した液晶表示装置を提供できる。なお、この静電容量C
sdとしては、信号線には各種信号が印加されているために、信号線と画素電極との間に生
じる容量が走査線と画素電極の間に生じる容量よりも大きくなる傾向にあるため、樹脂ブ
ラックマトリクスは少なくとも信号線上に設けられるとよい。これは走査線はTFTにO
N/OFF信号を供給するのみであるためにその容量がそれほど大きくならないためであ
る。しかしながら、走査線上にも樹脂ブラックマトリクスを設ければここでも表示不良を
起こすことがなく、また走査線と画素電極及び走査線と共通電極間の静電容量をも削減で
きるので、より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。
った信号線及び走査線が遮光性を確保する必要がなくなったことで、これより細い3〜5
μm、好ましくは4μmとすることができる。これにより、幅の狭くなった信号線及び走
査線と共通電極との間に生じる静電容量も必然的に小さくなり、より高効率な電力消費の
液晶表示装置を実現することができる。また、このとき信号線及び走査線に代わって画素
電極間の遮光性を維持する樹脂ブラックマトリクスの幅は6〜10μm、好ましくは従来
の信号線及び走査線と等しい8μmとすることで、遮光性が従来に比べて低下する恐れも
ない。
れることで層間膜の肉厚を従来のものと同一とすることができるので、液晶表示装置自体
が厚くなる恐れがなく、また樹脂ブラックマトリクスは有機又は無機絶縁膜に周囲を囲ま
れた状態で配置されているので、各配線からの電荷の悪影響を受けることがない。
ブラックマトリクス、遮光性部材によって、配線上の光漏れ等は抑えられているが、さら
にTFT上にもこの樹脂ブラックマトリクス、遮光性部材を設ければ、TFTへの光リー
クを確実に阻止することができるようになる。すなわち、従来のようにカラーフィルタ基
板上にブラックマトリクスを設けた場合に比べてブラックマトリクスとTFTとの距離が
極めて狭く、よって斜め方向からの外光の侵入及びバックライトからの光が樹脂ブラック
マトリクスに反射してTFTに照射されるということがほとんどなくなり、フリッカの発
生を良好に抑えることができるようになる。なお、TFT上に設けられる樹脂ブラックマ
トリクス、遮光性部材は、前述の樹脂ブラックマトリクス、遮光性部材と同一材料のもの
を使用でき、よって、画素電極間に設けられた樹脂ブラックマトリクス、遮光性部材と同
一工程で形成されるようにすれば、製造工程を増加させることがなくより好ましい。
の補助容量電極やTFT等が設けられた遮光部上に反射膜を形成すれば、半透過型の液晶
表示装置となり、画素領域全体に反射膜を形成すれば反射型の液晶表示装置となるが、い
ずれも上述の構成を備えることで、表示不良を抑えた高効率な電力消費の液晶表示装置を
提供することができる。
は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置を例示するものであって、本発明
をこの液晶表示装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれる
その他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
ラーフィルタ基板を透視して示す概略平面図、図2は図1のA−A線で切断した断面図、
図3は図1のB−B線で切断した断面図、図4は図1のC−C線で切断した断面図である
。なお、以下に示す液晶表示装置10において従来の液晶表示装置10Aと同様の構成を
示す部分については同一符号を付して説明する。
フィルタ基板12と、この両基板間に設けられた液晶層13とからなり、このうちアレイ
基板11は、ガラス等からなる透明基板31と、導電物質からなりこの透明基板31表面
に格子状に配設された複数本の走査線32及び信号線33と、この走査線32及び信号線
33の交差部近傍に設けられたスイッチング素子となるTFT34と、導電物質からなり
走査線32間に走査線32とほぼ平行に複数本設けられた補助容量電極36と、走査線3
2と補助容量電極36とを覆う無機絶縁膜からなるゲート絶縁膜37と、信号線33とT
FT34とを覆う無機絶縁膜からなる保護絶縁膜38と、保護絶縁膜38上に設けられた
有機絶縁膜からなる層間膜39と、層間膜39上に設けられ走査線32及び信号線33に
よって囲まれた1画素に相当する領域を覆うように設けられたITO等からなる画素電極
40と、走査線32及び信号線33上の層間膜39に埋め込み配置された樹脂ブラックマ
トリクス45、46からなる。
ゲート電極Gと、画素電極40に接続されるドレイン電極Dと、ポリシリコン(p−Si
)又はアモルファスシリコン(a−Si)等からなるシリコン層35と、からなる。また
、画素電極40は補助容量電極36上に位置する層間膜39に設けられたコンタクトホー
ル41を介してドレイン電極Dに接続されている。
遮光性を備える樹脂材料からなり、信号線33上に形成される信号線側樹脂ブラックマト
リクス45と、走査線32上に形成される走査線側樹脂ブラックマトリクス46と、が走
査線32及び信号線33に合わせて格子状に形成されたものである。なお、走査線32及
び信号線33の線幅は本実施例では等しいので、樹脂ブラックマトリクス45、46の線
幅も等しく、好ましくは6〜10μm、さらに好適には8μmとする。このとき、走査線
32及び信号線33の幅は3〜5μmが好ましく、さらに好ましくは4μmとする。
1表面に格子状に形成された金属クロム等からなるブラックマトリクス(図示省略)と、
このブラックマトリクスによって区画された領域にそれぞれ設けられる赤(R)、緑(G
)、青(B)等からなるカラーフィルタ22R、22G、22Bと、このカラーフィルタ
22R、22G、22B上に設けられたITO等からなる共通電極23と、からなる。そ
して、両基板11、12表面を対向させてその外周縁同士をシール材(図示省略)により
貼り合わせて、その内部にスペーサ14を配設させるとともに液晶を封入して液晶層を形
成することにより液晶表示装置10が製造される。
合金からなる導電物質を成膜する。そして、周知のフォトリソグラフィー法を用いてパタ
ーニングすることによりその一部をエッチング除去し、横方向に伸びる幅4μmの複数本
の走査線32と、これら複数本の走査線32間に補助容量電極36とを形成する。なお、
隣接する補助容量電極36は幅狭な連結配線により連結されたいわゆるCs On Common型の
補助容量電極である。
ように所定厚のゲート絶縁膜37が成膜される。このゲート絶縁膜37としては窒化シリ
コンなどからなる透明な樹脂材が用いられる。そして、ゲート絶縁膜37上に半導体層、
例えばa−Siを成膜する。そして、走査線32から延設されたゲート電極Gを覆う部分
を残してa−Si層をエッチング除去し、TFT34の一部となるシリコン層35を形成
する。次に、上記と同様の方法を用いて走査線32に直交する方向に延びる幅4μmの複
数本の信号線33と、この信号線33から延設されシリコン層35に接続されるソース電
極Sと、補助容量電極36上を覆うとともに一端がシリコン層35に接続されるドレイン
電極Dを形成する。これにより、透明基板31の走査線32と信号線33との交差部近傍
にはスイッチング素子となるTFT34が形成される。さらにまた、各種配線を覆うよう
に透明基板31上に表面の安定化のための無機絶縁材料からなる保護絶縁膜38をCVD
法によって厚さ0.1〜0.5μm程度に成膜する。
ように樹脂ブラックマトリクス45、46を形成する。この樹脂ブラックマトリクス45
、46はその幅が8μmであって、平面視でこの樹脂ブラックマトリクス45、46の下
部に位置する走査線32及び信号線33が見えないように形成されている(図3、図4参
照)。
基板全面にスピンコート法によって成膜される。この層間膜39の膜厚は厚い位置では大
体2.0〜3.0μmの厚みになっている。
なお、この層間膜39は成膜された段階で樹脂ブラックマトリクス45、46をその内部
に埋め込むように成膜されている。また、この層間膜39の補助容量電極36上に位置す
る部分には後述する画素電極40とドレイン電極Dとを電気的に接続するためのコンタク
トホール41が設けられているが、この穴の位置は補助容量電極36上に限らない。ただ
し、コンタクトホール41が形成された部分は液晶表示装置10としてカラーフィルタ基
板12と貼り合わせた際にその基板間距離が他の部分と異なるため、表示品質のバラつき
が生じる恐れがあるので、好ましくは遮光性材料である補助容量電極36上に設けるもの
とする。そして、走査線32及び信号線33によって囲まれた1画素領域ごとに例えばI
TOからなる画素電極40を形成する。このとき画素電極40の外周縁は、近接する走査
線32あるいは信号線33と平面視で重ならない位置に設けられるとともに、この外周縁
は樹脂ブラックマトリクス45、46上に位置するように形成されている。以上の工程に
よりアレイ基板11が製造される。
32及び信号線33に平面視で重なることなく、かつ樹脂ブラックマトリクス45、46
には重なるように形成されていることにより、樹脂ブラックマトリクス45、46により
良好な遮光性が確保されているとともに、走査線32及び信号線33と画素電極40との
間にできる静電容量コンデンサの容量を小さくすることができる。
を小さく、例えば従来の約8μmから4μmとすることができる。そのため、この走査線
32及び信号線33と共通電極23とを電極とする静電容量コンデンサCsc、Cgc(図1
0参照)の容量をも削減できるので、この静電容量に電力を消費することがなく効率のよ
い消費電力で動作する液晶表示装置10となる。
信号線及び走査線上にのみ設けたが、この樹脂ブラックマトリクスをTFT上にも設けれ
ば、TFTへの光リークによるフリッカの発生を良好に抑えることができるので好ましい
。また、このようにTFT上にも樹脂ブラックマトリクスを形成したい場合には、信号線
及び走査線上に樹脂ブラックマトリクスを形成する工程と同時に設けるようにする。なお
この点については実施例2で詳細に説明する。
にカラーフィルタ基板を透視して示す概略平面図、図12(A)は本発明の他の実施形態
に係る液晶表示装置の断面図を示している。なお、実施例1と同じものについては同じ符
号を付している。そしてこの断面図は信号線33の位置とTFT34の位置の断面であり
、A´―A´´線で切断した断面図を示している。また図12(B)には実施例2と比較
のするために図12(A)と同様の位置における従来の断面図を示している。
ように配置してあり、画素電極40の下部において信号線33のエッジから画素電極40
のエッジに亘って絶縁性の遮光部材48が設けられている。なお実施例1の説明では図示
していなかったカラーフィルタ基板11側のブラックマトリクス50について、実施例2
では走査線32、信号線33と平面視の際に重なるようして形成されているブラックマト
リクス50を図示している。
いし、遮光性があるものであれば絶縁体の酸化物のようなものでも構わないが、製造面、
加工面等を考慮すると樹脂製のものが好ましい。
包んだものを混ぜている。絶縁性であるためより高抵抗であることが望ましく、具体的に
は1013Ω・cm以上が望ましい。また誘電率は低いことが望ましく、誘電率εは14
F/m以下、より望ましくは10F/m以下となるものが不要な容量を低減する意味で望
ましい。
遮光性を要求されるものであるが異なる材料からなる。そして遮光部材48はできるだけ
高い遮光性を有している方が好ましいが、カラーフィルタ基板12側のブラックマトリク
ス50と同等の遮光性が必ずしも必要というわけではない。通常カラーフィルタ基板12
側のブラックマトリクス50は、基板全面にベタで形成される共通電極23よりも透明基
板21側に設けられているので、主に遮光性だけを考慮すればよい。したがって一般的に
ブラックマトリクス50は、金属クロム等をスパッタリング法により成膜することで形成
されている。そして500Å程度と非常に薄いにも関わらず、遮光性は非常に高く、これ
により隣り合う色による混色を防止等している。一方遮光部材48は、信号線33と画素
電極40との間に位置しており、上述のように遮光性だけでなく、高抵抗で誘電率が低い
ことが望まれる。したがってブラックマトリクス50より材料の特性が重要となっており
、ブラックマトリクス50より遮光性が劣るものでもよい。
状にパターニングしている。具体的には参考に示した図12(B)の従来のパネルにおい
て、信号線と画素電極とが重なっていた部分だけでなく、信号線33の上部も含めて、遮
光部材48を設けている。したがって従来遮光するために重なっていた信号線と画素電極
との部分において、必ず発生していた容量を大幅に低減することが可能となり、また従来
信号線と画素電極とが重なることで防止していた画素電極のエッジ近傍での光漏れも遮光
部材48により防止することができる。
.5μmくらいの厚さにすることにより、斜め方向から入射してくるバックライトからの
光も効果的に遮光することができる。そして厚く形成した遮光部材48を覆うとともにア
レイ基板12側の表面を平坦にするように大体2.0〜3.0μmくらいの厚さに成膜さ
れた層間膜39の上に、画素電極40を形成することが可能となるので開口率向上を図る
ことができる。特に遮光部材48をアレイ基板12側に厚く形成することで、斜め方向か
らのバックライトの光をアレイ基板12側で効果的に遮光できるので、アレイ基板12側
でのバックライトからの光漏れをあまり考慮する必要がない。したがって、カラーフィル
タ基板11側のブラックマトリクス50もアレイ基板12側からのバックライトの光漏れ
を考慮する必要がないため、ブラックマトリクス50を細くでき、より開口率の向上を図
ることができる。
設けず、遮光部材48の上に画素電極を形成してもよい。しかしながら有機絶縁膜からな
る層間膜39は、誘電率εが4F/m程度であるのに比べ、上述の通り遮光部材48は誘
電率がこれより高くなるので、少しでも不要な容量を低減させるには遮光部材48の上部
を層間膜39で覆っておく構造の方がより好ましい。
光部材49は、遮光部材48と同一材料、同一工程で設けられている。このようにTFT
上にも遮光部材49を設けておくことで、斜め方向から入射してきた外光(図では矢印で
示している)も遮光部材49で防止することができ、また金属クロム等からなるカラーフ
ィルタ基板12側のブラックマトリクス50によって反射したバックライトからの光も遮
光部材49で防止することができる。したがってこれらの光がTFT34に照射されるこ
とがなく、TFTへの光リークを防止することができる。また従来であれば斜めからの外
光を防止するため、ある程度カラーフィルタ基板12側のブラックマトリクス50を、T
FT34を少し広く覆うように形成しておく必要があったが遮光部材49によってその必
要がない。したがってカラーフィルタ基板12側のブラックマトリクス50を、TFT3
4と同じ広さで形成してもよいし、TFT34の上にブラックマトリクス50を設けなく
てもよいので、液晶表示装置10の開口率を高めることができる。
に限定されるものではない。信号線33のエッジから画素電極40のエッジに亘り遮光部
材48が設けられていればよく、信号線33の一方のエッジから画素電極40のエッジに
亘り遮光部材48が配置されており、別途信号線33の他方のエッジから画素電極40の
エッジに亘り遮光部材48が配置されている、つまり遮光部材48が信号線33の両側に
おいて別々に設けられているものでもよい。
の開口部を除く領域に形成された層間膜39の表面に微細な凹凸を形成するとともに、こ
の凹凸部と画素電極40との間に光反射材料からなる反射膜を成膜すればよい。また、こ
の液晶表示装置を反射型としたい場合は、層間膜39と画素電極40との間の全域に反射
膜を成膜すればよい。
11 アレイ基板
12 カラーフィルタ基板
13 液晶層
14 スペーサ
21、31 透明基板
22R〜22B カラーフィルタ
23 共通電極
32 走査線
33 信号線
34 TFT
35 シリコン層
36 補助容量電極
37 ゲート絶縁膜
38 保護絶縁膜
39 層間膜
40 画素電極
41 コンタクトホール
45 (信号線側)樹脂ブラックマトリクス
46 (走査線側)樹脂ブラックマトリクス
48 遮光部材
49 遮光部材
50 ブラックマトリクス
Claims (13)
- マトリクス状に配置された信号線及び走査線と、前記信号線及び走査線の交差部近傍に
設けられた薄膜トランジスタと、前記信号線及び走査線により区画されるそれぞれの画素
領域ごとに設けられる画素電極と、を備える第1基板と、カラーフィルタ及び共通電極が
形成された第2基板と、前記両基板間に配置された液晶層とを有する液晶表示装置におい
て、
前記画素電極は前記信号線及び走査線の少なくとも一方と平面視で重ならない位置に設
けられており、隣接する前記画素電極間の下部には、樹脂ブラックマトリクスが前記画素
電極と平面視で重なるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記信号線及び走査線の少なくとも一方の幅は3〜5μmであり、前記樹脂ブラックマ
トリクスの幅は6〜10μmであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記樹脂ブラックマトリクスは前記信号線及び走査線の上部で前記画素電極間の下部に
設けられた層間膜に埋め込み配置さ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。 - 前記樹脂ブラックマトリクスは、前記薄膜トランジスタの上部にも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。 - 前記画素電極の下部には層間膜が設けられており、前記画素電極と前記層間膜との間の
少なくとも一部には反射膜が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。 - マトリクス状に配置された信号線及び走査線と、前記信号線及び走査線の交差部近傍に
設けられた薄膜トランジスタと、前記信号線及び走査線により区画されるそれぞれの画素
領域ごとに設けられる画素電極と、を備える第1基板と、
カラーフィルタ及び共通電極が形成された第2基板と、前記両基板間に配置された液晶
層とを有する液晶表示装置において、
前記画素電極は前記信号線及び走査線の少なくとも一方と平面視で重ならない位置に設
けられており、隣接する前記画素電極間の下部には、絶縁性の遮光性部材が前記画素電極
と平面視で重なるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記遮光性部材は、前記薄膜トランジスタの上部にも設けられていることを特徴とする
請求項6に記載の液晶表示装置。 - 前記カラーフィルタ基板には、前記画素領域に対応してブラックマトリクスが形成され
ていることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。 - 前記絶縁性の遮光性部材と前記カラーフィルタ基板側のブラックマトリクスとは異なる
材料からなることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。 - マトリクス状に配置された信号線及び走査線と、前記信号線及び走査線の交差部近傍に
設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを覆う層間膜と、前記層間膜上で
あって前記信号線及び走査線により区画されるそれぞれの画素領域ごとに設けられる画素
電極と、を備える第1基板と、
カラーフィルタ及び共通電極が形成された第2基板と、
前記両基板間に配置された液晶層と、を有する液晶表示装置において、
前記画素電極は前記信号線及び走査線の少なくとも一方と平面視で重ならない位置に設
けられており、
前記画素電極間の下部では、前記信号線又は走査線のエッジから前記画素電極のエッジ
に亘り、絶縁性の遮光性部材が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記遮光性部材は、前記薄膜トランジスタの上部にも設けられていることを特徴とする
請求項10に記載の液晶表示装置。 - 前記カラーフィルタ基板には、前記画素領域に対応してブラックマトリクスが形成され
ていることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。 - 前記絶縁性の遮光性部材と前記カラーフィルタ基板側のブラックマトリクスとは異なる
材料からなることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。
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