JP2010072457A - Liquid crystal display - Google Patents

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Atsuyuki Manabe
敦行 真鍋
Kiyoshi Shobara
潔 庄原
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Japan Display Central Inc
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Toshiba Mobile Display Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce lighting failure by reliably obtaining electric conduction between a switching element and a pixel electrode. <P>SOLUTION: A contact hole 27 is formed in a portion having no color layer 25a or the like, and therefore no color layer 25a or the like is present in the periphery of the contact hole 27 and thereby, the taper angle θ, which is an angle of the wall face in the contact hole 27, can be decreased. A pixel electrode to be connected to a drain electrode 26c through the contact hole 27 has a portion bent at the same angle as the taper angle θ, however, the angle is small, which reduces the possibility of generating cracks in the angled portion. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スイッチング素子と画素電極の導通を確実に図り、点灯不良の低減を可能とした液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display device that can reliably connect a switching element and a pixel electrode and reduce lighting failure.

液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板の間に液晶層を挟持する構造を有する。また、カラー表示を行う液晶表示装置は、対向基板に着色層(カラーフィルタ)を備える。一方で、着色層をアレイ基板に備える液晶表示装置があり、かかる液晶表示装置は、カラーフィルタ・オン・アレイ型(以下、COA型という)液晶表示装置という。   The liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between an array substrate and a counter substrate. In addition, a liquid crystal display device that performs color display includes a colored layer (color filter) on a counter substrate. On the other hand, there is a liquid crystal display device including a colored layer on an array substrate, and the liquid crystal display device is referred to as a color filter on array type (hereinafter referred to as COA type) liquid crystal display device.

COA型液晶表示装置では、着色層の下にあるスイッチング素子と着色層の上にある画素電極とを電気的に接続するため、着色層にコンタクトホールが形成される。   In the COA type liquid crystal display device, a contact hole is formed in the colored layer in order to electrically connect the switching element below the colored layer and the pixel electrode above the colored layer.

通常、着色層は着色のための顔料を含んでおり、またフォトリソグラフィ法により形成する場合には感光性レジストとしての機能を有している。そのため着色層はカルボン酸等の不純物を含み、この不純物が液晶に溶け出すと、画像の焼き付き等の不具合を起こすことがある。   Usually, the colored layer contains a pigment for coloring, and has a function as a photosensitive resist when formed by photolithography. For this reason, the colored layer contains impurities such as carboxylic acid, and if these impurities dissolve into the liquid crystal, problems such as image burn-in may occur.

不純物は、顔料の精製により、画質の問題が生じないようになるまでを除去できるが、材料の開発時間と費用が増加してしまう。   Impurities can be removed by refining the pigment until no image quality problems occur, but this increases the development time and cost of the material.

そのため、着色層を透明な樹脂などからなる絶縁層で被覆し、不純物の溶出を防ぐことが多い。絶縁層は、着色層どうしの繋ぎ目の凹凸を被覆するので、いわゆるギャップの均一化に寄与し、画質への悪影響の防止にもなる。   Therefore, the colored layer is often covered with an insulating layer made of a transparent resin or the like to prevent impurities from eluting. Since the insulating layer covers the unevenness of the joints between the colored layers, it contributes to the so-called gap uniformity and also prevents adverse effects on the image quality.

図2は、COA型液晶表示装置の一部断面を概略的に示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a partial cross section of the COA type liquid crystal display device.

上記の着色層、スイッチング素子、画素電極、コンタクトホールおよび絶縁層は、同図では、符号25a等、符号26、符号24、符号27および符号28をそれぞれ付与されたものである。   The colored layer, switching element, pixel electrode, contact hole, and insulating layer are given reference numerals 26a, 24, 27, and 28, respectively, in FIG.

着色層25a等は、絶縁基板20aの上に形成され、コンタクトホール27の位置で部分的に除去される。絶縁層28も、ほぼ同じ位置で部分的に除去される。こうして、絶縁層28にコンタクトホール27が形成され、スイッチング素子26のドレイン電極26cの一部が露出する。   The colored layer 25 a and the like are formed on the insulating substrate 20 a and are partially removed at the position of the contact hole 27. The insulating layer 28 is also partially removed at substantially the same position. Thus, the contact hole 27 is formed in the insulating layer 28, and a part of the drain electrode 26c of the switching element 26 is exposed.

そして、コンタクトホール27の周囲における絶縁膜28の上に画素電極24が形成される。画素電極24は、コンタクトホール27を介し、ドレイン電極26cと電気的に接続される。   Then, the pixel electrode 24 is formed on the insulating film 28 around the contact hole 27. The pixel electrode 24 is electrically connected to the drain electrode 26 c through the contact hole 27.

図6に示すように、コンタクトホール27の位置では、着色層25a等と絶縁層28
の2層構造を形成する必要があるため、コンタクトホール27の壁面の角度であるテーパ角θが大きくなる。また、画素電極24は、コンタクトホール27の位置ではテーパ角θと同じ角度で曲がる。こうして画素電極24は、大きな角度で曲がっているため、曲がっている部分にひびが入る可能性が高い。
As shown in FIG. 6, at the position of the contact hole 27, the colored layer 25a and the like and the insulating layer 28 are provided.
Therefore, the taper angle θ which is the angle of the wall surface of the contact hole 27 is increased. The pixel electrode 24 bends at the same angle as the taper angle θ at the position of the contact hole 27. Thus, since the pixel electrode 24 is bent at a large angle, there is a high possibility that the bent portion will crack.

そのため、ドレイン電極26cと画素電極24が導通せず、点灯不良が多く発生する可能性がある。   For this reason, the drain electrode 26c and the pixel electrode 24 are not electrically connected, and many lighting failures may occur.

また、絶縁層28を形成する材料には感光性樹脂が使われることが多いが、液体(レジスト液という)なので、このレジスト液が、着色層25aのない箇所、つまり後にコンタクトホール27となる箇所に流れこむと、表面張力により、当該箇所ではレジスト液が厚くなる。   In addition, a photosensitive resin is often used as a material for forming the insulating layer 28, but it is a liquid (referred to as a resist solution). The resist solution becomes thicker at the location due to surface tension.

図7に示すように、レジスト液により形成される絶縁層28も、コンタクトホール27の箇所では厚くなる。   As shown in FIG. 7, the insulating layer 28 formed of a resist solution is also thick at the contact hole 27.

そのため、露光および現像によって絶縁層28を除去してコンタクトホール27を形成するには、より深い穴を開ける必要があり、加工後の寸法および形状バラツキが大きくなる可能性がある。   Therefore, in order to form the contact hole 27 by removing the insulating layer 28 by exposure and development, it is necessary to make a deeper hole, and there is a possibility that variations in dimensions and shape after processing become large.

このためドレイン電極26cが露出している部分の面積が狭くなった画素においてはドレイン電極26cと画素電極24とを確実に導通させることができず、点灯不良が発生する可能性がある。   For this reason, in the pixel where the area of the portion where the drain electrode 26c is exposed is narrowed, the drain electrode 26c and the pixel electrode 24 cannot be reliably conducted, and a lighting failure may occur.

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特願2006−007126号公報
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
Japanese Patent Application No. 2006-007126

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スイッチング素子と画素電極の導通を確実に図り、点灯不良の低減を可能とした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 the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of reliably connecting a switching element and a pixel electrode and reducing a lighting failure. It is in.

上記の課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に設けられた複数の走査線及び信号線と、前記走査線及び信号線の交差部に設けられたスイッチング素子と、前記走査線、信号線、及びスイッチング素子を被覆する絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された画素電極と、前記画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続するよう前記絶縁膜に設けられたコンタクトホールと、前記絶縁基板に対向して配置された対向基板と、前記絶縁基板と前記対向基板に挟持された液晶層と、を備え、前記絶縁基板上に着色層を有し、前記絶縁膜は、前記着色層を被覆し、前記コンタクトホールは、前記着色層を有しない部分に形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a liquid crystal display device of the present invention is provided at an intersection of an insulating substrate, a plurality of scanning lines and signal lines provided on the insulating substrate, and the scanning lines and signal lines. The switching element, the scanning line, the signal line, the insulating film covering the switching element, the pixel electrode formed on the insulating film, and the pixel electrode and the switching element so as to be electrically connected A contact hole provided in the insulating film; a counter substrate disposed opposite to the insulating substrate; and a liquid crystal layer sandwiched between the insulating substrate and the counter substrate, wherein a colored layer is provided on the insulating substrate. And the insulating film covers the colored layer, and the contact hole is formed in a portion not having the colored layer.

本発明によれば、コンタクトホールは、着色層を有しない部分に形成されていることで、コンタクトホールの壁面の角度であるテーパ角を小さくでき、よって、スイッチング素子と画素電極の導通を確実に図ることができる。その結果、点灯不良を低減することができる。   According to the present invention, since the contact hole is formed in a portion having no colored layer, the taper angle, which is the angle of the wall surface of the contact hole, can be reduced, and thus the conduction between the switching element and the pixel electrode is ensured. Can be planned. As a result, lighting failure can be reduced.

本発明の液晶表示装置によれば、コンタクトホールは、着色層を有しない部分に形成されていることで、コンタクトホールの壁面の角度であるテーパ角を小さくでき、よって、スイッチング素子と画素電極の導通を確実に図ることができる。その結果、点灯不良を低減することができる。   According to the liquid crystal display device of the present invention, since the contact hole is formed in a portion having no colored layer, the taper angle, which is the angle of the wall surface of the contact hole, can be reduced. Conduction can be reliably achieved. As a result, lighting failure can be reduced.

以下、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態を図面を参照し説明する。ここでは、COA型液晶表示装置を例に説明する。また、説明において、同一部分は同一符号で示すこととする。   Embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a COA type liquid crystal display device will be described as an example. In the description, the same parts are denoted by the same reference numerals.

図1は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。図2は、図1のA−A線に沿って切断してできた断面を概略的に示す拡大断面図である。また、図3は、図2の破線部Rを対向基板11側から見た様子を示す拡大平面図である。また、図4は、図3のB−B線に沿って切断してできた断面を示す拡大断面図である。また、図5は、図3のB−B線に沿って切断してできた断面における製造途中の様子を示す拡大断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a cross section cut along the line AA of FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view showing the broken line portion R of FIG. 2 as viewed from the counter substrate 11 side. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section cut along the line BB in FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state in the middle of manufacture in a cross section cut along the line BB in FIG.

なお、図2は、概略的なものであり、本発明の実施の形態における特徴は、主に図4、図5に示されている。また、図3〜図5では、便宜上、スペーサを図示省略している。   FIG. 2 is a schematic diagram, and features in the embodiment of the present invention are mainly shown in FIGS. 3 to 5, the spacer is not shown for convenience.

液晶表示装置は、表示領域12を有するアレイ基板10と、アレイ基板10に所定の間隔をもって対向配置された対向基板11と、表示領域12を駆動する図示しない集積回路とを備える。アレイ基板10の下面には、光源となるバックライトユニット13が配置される。バックライトユニット13は、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等を備えてなるものである。   The liquid crystal display device includes an array substrate 10 having a display region 12, a counter substrate 11 disposed to face the array substrate 10 at a predetermined interval, and an unillustrated integrated circuit that drives the display region 12. A backlight unit 13 serving as a light source is disposed on the lower surface of the array substrate 10. The backlight unit 13 includes a light emitting diode (LED).

アレイ基板10は、絶縁性を有するガラス等からなる透明な絶縁基板20aと、絶縁基板20aの上に形成された多層薄膜21と、図示しない配向膜を備えている。絶縁基板20aの上には、図3に示す複数本の信号線22及び図示しない走査線が、多層薄膜21を介して格子状に配置されている。また、各走査線に沿って図示しない補助容量線が配列され、補助容量線と信号線22がなすマス目上の画素開口にほぼ対応するように、Indium-Tin-Oxide(以下、「ITO」という)等の透明な導電材料からなる画素電極24が配設される。   The array substrate 10 includes a transparent insulating substrate 20a made of insulating glass or the like, a multilayer thin film 21 formed on the insulating substrate 20a, and an alignment film (not shown). On the insulating substrate 20a, a plurality of signal lines 22 shown in FIG. 3 and scanning lines (not shown) are arranged in a grid pattern with the multilayer thin film 21 interposed therebetween. Further, auxiliary capacitance lines (not shown) are arranged along each scanning line, and Indium-Tin-Oxide (hereinafter referred to as “ITO”) so as to substantially correspond to the pixel openings on the squares formed by the auxiliary capacitance lines and the signal lines 22. A pixel electrode 24 made of a transparent conductive material is disposed.

表示領域12は、全ての画素電極24により構成される領域をいう。   The display area 12 is an area constituted by all the pixel electrodes 24.

補助容量線は、画素電極24の電位を保持するために、補助容量線と画素電極24とで静電容量(一般的には補助容量という)を形成するためのものである。   The auxiliary capacity line is for forming an electrostatic capacity (generally referred to as an auxiliary capacity) by the auxiliary capacity line and the pixel electrode 24 in order to hold the potential of the pixel electrode 24.

走査線及び信号線22の各交点の近傍には、画素電極24を制御するためのスイッチング素子26が形成される。   A switching element 26 for controlling the pixel electrode 24 is formed in the vicinity of each intersection of the scanning line and the signal line 22.

スイッチング素子26上に、多層薄膜21の一部である有機絶縁膜25が形成される。その際、まず、スイッチング素子26が形成された絶縁基板20aの上に、例えば、緑色のレジスト液がスピンナ塗布され、約90℃でプリベークされる。   An organic insulating film 25 that is a part of the multilayer thin film 21 is formed on the switching element 26. At that time, first, for example, a green resist solution is applied onto the insulating substrate 20a on which the switching element 26 is formed by spinner and prebaked at about 90 ° C.

次に、ドレイン電極26c周囲を除く所定の位置にマスクパターンが配され、150mJ/平方cmの強度の紫外線による露光がなされる。次に、重量比で約0.1%のテトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAH)水溶液を用いて約40秒間現像がなされる。   Next, a mask pattern is disposed at a predetermined position excluding the periphery of the drain electrode 26c, and exposure with ultraviolet rays having an intensity of 150 mJ / square cm is performed. Next, development is performed for about 40 seconds using a tetramethylammonium hydride (TMAH) aqueous solution of about 0.1% by weight.

次に、絶縁基板20aは、水洗いされ、約200℃で1時間ほどポストベークされる。こうして、着色層25aが、例えば、緑の着色層として形成される。マスクパターンは、ドレイン電極26c周囲に配していないので、着色層25aは、ドレイン電極26c周囲には形成されない。   Next, the insulating substrate 20a is washed with water and post-baked at about 200 ° C. for about 1 hour. Thus, the colored layer 25a is formed as a green colored layer, for example. Since the mask pattern is not arranged around the drain electrode 26c, the colored layer 25a is not formed around the drain electrode 26c.

その後、同様に、着色層25b、着色層25cが、例えば、青の着色層、赤の着色層として形成される。これらの着色層も、マスクパターンの配置により、ドレイン電極26c周囲には形成されない。   Thereafter, similarly, the colored layer 25b and the colored layer 25c are formed, for example, as a blue colored layer and a red colored layer. These colored layers are also not formed around the drain electrode 26c due to the arrangement of the mask pattern.

各着色層の上には、着色層の工程と同様な工程により、例えば透明なアクリル樹脂からなる絶縁膜28が形成されている。絶縁膜28は、ドレイン電極26c上にも形成されている。   On each colored layer, an insulating film 28 made of, for example, a transparent acrylic resin is formed by the same process as the colored layer process. The insulating film 28 is also formed on the drain electrode 26c.

図5は、続いて、絶縁膜28にコンタクトホール27が形成された様子を示す図であり、同図に示すように、各ドレイン電極26c周囲の絶縁膜28が部分的に除去されてコンタクトホール27が形成される。   FIG. 5 is a diagram showing a state in which the contact hole 27 is subsequently formed in the insulating film 28. As shown in FIG. 5, the insulating film 28 around each drain electrode 26c is partially removed to contact holes. 27 is formed.

次に、各コンタクトホール27の周囲における絶縁膜28の上に画素電極24が形成される。   Next, the pixel electrode 24 is formed on the insulating film 28 around each contact hole 27.

ここでは、例えば、スパッタリングによりITOが堆積され、ITOがパターニングされ、画素電極24が形成される。   Here, for example, ITO is deposited by sputtering, the ITO is patterned, and the pixel electrode 24 is formed.

画素電極24は、コンタクトホール27を介し、スイッチング素子26と電気的に接続される。   The pixel electrode 24 is electrically connected to the switching element 26 through the contact hole 27.

ここで、スイッチング素子26は、ゲート電極26a、ソース電極26b、ドレイン電極26cから構成される薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)を用いる。ゲート電極26aは走査線と電気的に接続される。ソース電極26bは信号線22と電気的に接続される。ドレイン電極26cは、コンタクトホール27を介し、画素電極24と電気的に接続される。   Here, the switching element 26 uses a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) including a gate electrode 26a, a source electrode 26b, and a drain electrode 26c. The gate electrode 26a is electrically connected to the scanning line. The source electrode 26 b is electrically connected to the signal line 22. The drain electrode 26 c is electrically connected to the pixel electrode 24 through the contact hole 27.

画素電極24により構成される表示領域12を囲むように、光を遮光するためのブラックマトリクス層(以下、「BM層」という)31が形成される。BM層31は、着色層の工程と同様な工程により、黒色樹脂を用いて形成される。   A black matrix layer (hereinafter referred to as “BM layer”) 31 for shielding light is formed so as to surround the display region 12 constituted by the pixel electrodes 24. The BM layer 31 is formed using a black resin by a process similar to the process of the colored layer.

次に、絶縁基板20aの上に、例えば、ポリイミドからなる配向膜材料が塗布され、配向膜材料に対して配向処理がなされ、こうして配向膜(図示せず)が形成される。アレイ基板10は、この配向膜形成後において、絶縁基板20aおよびその上に形成されたものの総称である。   Next, an alignment film material made of, for example, polyimide is applied on the insulating substrate 20a, and an alignment process is performed on the alignment film material, thus forming an alignment film (not shown). The array substrate 10 is a general term for the insulating substrate 20a and those formed thereon after the formation of the alignment film.

アレイ基板10の上には、例えば、インクジェット工法により、必要数の球状スペーサ32が配される。球状スペーサ32は、樹脂(透明なアクリル樹脂など)からなる球であり、球の直径は、例えば3〜6μmである。あるいは、アレイ基板10の上には、図示しないが、必要数の柱状スペーサが配される。   A necessary number of spherical spacers 32 are disposed on the array substrate 10 by, for example, an inkjet method. The spherical spacer 32 is a sphere made of a resin (such as a transparent acrylic resin), and the diameter of the sphere is, for example, 3 to 6 μm. Alternatively, although not shown, a necessary number of columnar spacers are arranged on the array substrate 10.

対向基板11は、絶縁性を有するガラス等からなる透明な絶縁基板20bを有し、アレイ基板10と対向して配置される。また、対向基板11は、液晶層30側にITOからなる透明電極33と図示しない配向膜を有する。透明電極33は、例えば、スパッタリングにより堆積されたITOをパターニングして形成される。また、絶縁基板20bの全面に、例えば、ポリイミドからなる配向膜材料が塗布され、配向膜材料に対して配向処理がなされ、こうして配向膜が形成される。対向基板11は、この配向膜形成後において、絶縁基板20bおよびその上に形成されたものの総称である。   The counter substrate 11 has a transparent insulating substrate 20b made of insulating glass or the like, and is disposed to face the array substrate 10. The counter substrate 11 has a transparent electrode 33 made of ITO and an alignment film (not shown) on the liquid crystal layer 30 side. The transparent electrode 33 is formed by patterning ITO deposited by sputtering, for example. In addition, an alignment film material made of polyimide, for example, is applied to the entire surface of the insulating substrate 20b, and an alignment process is performed on the alignment film material, thus forming an alignment film. The counter substrate 11 is a general term for the insulating substrate 20b and the substrate formed thereon after the formation of the alignment film.

対向基板11におけるBM層31を囲む額縁領域の一部を液晶注入口(図示せず)として残し、液晶注入口以外の額縁領域にシール材29が塗布される。その後、対向基板11は、シール材29によりアレイ基板10と貼り合わせられる。アレイ基板10と対向基板11は、枚葉方式の封着治具に装着され、排気され更に約170℃の硬化温度で30分ほど焼成される。アレイ基板10と対向基板11間の距離は、球状スペーサ32等により、均一化される。   A part of the frame region surrounding the BM layer 31 in the counter substrate 11 is left as a liquid crystal injection port (not shown), and the sealing material 29 is applied to the frame region other than the liquid crystal injection port. Thereafter, the counter substrate 11 is bonded to the array substrate 10 by the sealing material 29. The array substrate 10 and the counter substrate 11 are mounted on a single wafer type sealing jig, evacuated and further baked at a curing temperature of about 170 ° C. for about 30 minutes. The distance between the array substrate 10 and the counter substrate 11 is made uniform by the spherical spacer 32 or the like.

この状態のアレイ基板10と対向基板11は、セルと称される。セルが得られると、セルの中つまりアレイ基板10と対向基板11の間が真空状態とされ、液晶注入口から、例えば、カイラル剤を添加したネマティック液晶材料が注入される。その後、液晶注入口は、紫外線硬化樹脂などの封止材(図示せず)により塞がれ、封止材は紫外線により硬化される。   The array substrate 10 and the counter substrate 11 in this state are called cells. When the cell is obtained, the inside of the cell, that is, between the array substrate 10 and the counter substrate 11 is evacuated, and, for example, a nematic liquid crystal material added with a chiral agent is injected from the liquid crystal injection port. Thereafter, the liquid crystal injection port is closed by a sealing material (not shown) such as an ultraviolet curable resin, and the sealing material is cured by ultraviolet rays.

こうして、アレイ基板10と対向基板11の間に液晶層30が挟持される。ギャップ(液晶層の厚み)は、球状スペーサ32等により、均一化される。   Thus, the liquid crystal layer 30 is sandwiched between the array substrate 10 and the counter substrate 11. The gap (thickness of the liquid crystal layer) is made uniform by the spherical spacer 32 or the like.

アレイ基板10の液晶層30側と反対の面には、図示しない偏光板が配設される。同様に、対向基板11の液晶層30側と反対の面にも、図示しない偏光板が配設される。   A polarizing plate (not shown) is disposed on the surface of the array substrate 10 opposite to the liquid crystal layer 30 side. Similarly, a polarizing plate (not shown) is disposed on the surface of the counter substrate 11 opposite to the liquid crystal layer 30 side.

本実施の形態に係る液晶表示装置では、各走査線に与えられた走査信号により各TFT26がオンオフし、液晶層が光を遮断または透過させる。また、各信号線22に与えられた映像信号がTFT26を介して画素電極24に与えられ、これにより、透過する光の強度が映像信号に応じたものとなる。こうして、各画素電極の領域が個別に点灯し、液晶表示装置は画像を表示する。   In the liquid crystal display device according to the present embodiment, each TFT 26 is turned on / off by a scanning signal given to each scanning line, and the liquid crystal layer blocks or transmits light. In addition, the video signal given to each signal line 22 is given to the pixel electrode 24 via the TFT 26, whereby the intensity of transmitted light is in accordance with the video signal. Thus, each pixel electrode region is individually lit, and the liquid crystal display device displays an image.

ここで、図4および図5を参照し、コンタクトホール27およびその近傍の構造について説明する。   Here, the structure of the contact hole 27 and the vicinity thereof will be described with reference to FIGS.

まず、コンタクトホール27は、着色層25a等を有しない部分に形成されているので、コンタクトホール27の周囲は、着色層25a等が存在せず、よって、図5に示すように、コンタクトホール27における壁面の角度であるテーパ角θを小さくできる。   First, since the contact hole 27 is formed in a portion that does not have the colored layer 25a or the like, the colored layer 25a or the like does not exist around the contact hole 27. Therefore, as shown in FIG. The taper angle θ, which is the angle of the wall surface, can be reduced.

仮に、例えば、テーパ角θが大きい場合、テーパ角θと同じ角度で曲がる画素電極24の曲がっている部分にひびが入る可能性が高い。しかしながら、本実施の形態では、テーパ角θを小さくできる。よって、画素電極24にひびが入る可能性を低減することができ、ドレイン電極26cと画素電極24の導通を確実に図ることができる。その結果、点灯不良を低減することができる。   For example, if the taper angle θ is large, there is a high possibility that the pixel electrode 24 that bends at the same angle as the taper angle θ is cracked. However, in the present embodiment, the taper angle θ can be reduced. Therefore, the possibility of cracking in the pixel electrode 24 can be reduced, and conduction between the drain electrode 26c and the pixel electrode 24 can be ensured. As a result, lighting failure can be reduced.

そのためには、テーパ角θは、少なくとも60度以下とするのが好ましく、45度以下であれば最適である。   For this purpose, the taper angle θ is preferably at least 60 degrees or less, and is optimal if it is 45 degrees or less.

また、着色層が形成された時点で、絶縁基板20aの表面は、着色層を有しない部分による段差はあれど、大局的には平面である。よって、その表面にレジスト液を塗布することで形成される絶縁層28の厚みは均一化され、特に着色層を有しない部分で厚くならない。よって、コンタクトホール27形成後の寸法および形状バラツキが大きくならずドレイン電極26cと画素電極24と確実に導通させることができ、点灯不良を低減できる。   In addition, when the colored layer is formed, the surface of the insulating substrate 20a is generally flat although there is a step due to a portion having no colored layer. Therefore, the thickness of the insulating layer 28 formed by applying a resist solution on the surface thereof is made uniform, and is not particularly thick in a portion having no colored layer. Therefore, the size and shape variations after the contact hole 27 is formed are not increased, and the drain electrode 26c and the pixel electrode 24 can be reliably connected to each other, so that lighting failure can be reduced.

なお、テーパ角θは、小さすぎても好ましくない。例えば、テーパ角θが18度未満である場合、テーパ部分の距離が長くなる分コンタクトホール27を配置するスペースを大きく取る必要があり、画素の開口率が低下する。また、テーパ角θを18度未満となるのは、レジスト液の材料として、テーパの部分が融けやすくなるようなものを使用している、または、テーパの部分が融けやすくような条件の設定となっていることが多い。この場合スルーホールを精度良く形成することが難しくなり、場合によってはスルーホール内にレジスト液の残渣が残ってしまう。よって、テーパ角θは、少なくとも18度以上とするのが好ましく、25度以上であれば最適である。   It is not preferable that the taper angle θ is too small. For example, when the taper angle θ is less than 18 degrees, it is necessary to increase a space for arranging the contact hole 27 as the distance of the taper portion becomes longer, and the aperture ratio of the pixel is lowered. Also, the taper angle θ is less than 18 degrees because the resist solution material is such that the taper portion is easily melted, or the taper portion is easy to melt. Often has become. In this case, it is difficult to accurately form the through hole, and in some cases, a resist solution residue remains in the through hole. Therefore, the taper angle θ is preferably at least 18 degrees or more, and is optimal if it is 25 degrees or more.

したがって、本実施の形態に係る液晶表示装置によれば、絶縁基板20aと、絶縁基板上に設けられた複数の走査線及び信号線22と、走査線及び信号線の交差部に設けられたスイッチング素子26と、走査線、信号線、及びスイッチング素子を被覆する絶縁膜28と、絶縁膜上に形成された画素電極24と、画素電極とスイッチング素子とを電気的に接続するよう絶縁膜に設けられたコンタクトホール27と、絶縁基板に対向して配置された対向基板11と、絶縁基板と対向基板に挟持された液晶層30と、を備え、絶縁基板上に着色層25a等を有し、絶縁膜は、着色層を被覆し、コンタクトホール27は、着色層を有しない部分に形成されていることで、コンタクトホール27の壁面の角度であるテーパ角θを小さくでき、よって、ドレイン電極26cと画素電極24の導通を確実に図ることができる。その結果、点灯不良を低減することができる。   Therefore, according to the liquid crystal display device according to the present embodiment, the insulating substrate 20a, the plurality of scanning lines and signal lines 22 provided on the insulating substrate, and the switching provided at the intersection of the scanning lines and signal lines. The element 26, the insulating film 28 covering the scanning line, the signal line, and the switching element, the pixel electrode 24 formed on the insulating film, and the insulating film are provided so as to electrically connect the pixel electrode and the switching element. And the liquid crystal layer 30 sandwiched between the insulating substrate and the counter substrate, and has a colored layer 25a on the insulating substrate, The insulating film covers the colored layer, and the contact hole 27 is formed in a portion having no colored layer, so that the taper angle θ that is the angle of the wall surface of the contact hole 27 can be reduced. It can be reliably conduction in the electrode 26c and the pixel electrode 24. As a result, lighting failure can be reduced.

また、コンタクトホール27のテーパ角度は、少なくとも18度〜60度であれば好適であり、25度〜45度とすれば最適である。   The taper angle of the contact hole 27 is preferably at least 18 degrees to 60 degrees, and most preferably 25 degrees to 45 degrees.

また、本実施の形態では、絶縁膜28が、透明なアクリル樹脂からなるとしたが、他の材料を用いても勿論よい。   In the present embodiment, the insulating film 28 is made of a transparent acrylic resin, but other materials may be used.

本発明による液晶表示装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the liquid crystal display device by this invention. 図1のA−A線に沿って切断してできた断面を概略的に示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows roughly the cross section formed by cutting along the AA line of FIG. 図2の破線部Rを対向基板11側から見た様子を示す拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view showing a broken line portion R of FIG. 2 viewed from the counter substrate 11 side. 図3のB−B線に沿って切断してできた断面を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the cross section cut | disconnected along the BB line of FIG. 図3のB−B線に沿って切断してできた断面における製造途中の様子を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the mode in the middle of manufacture in the cross section cut | disconnected along the BB line of FIG. 従来におけるコンタクトホール27の位置での着色層25aと絶縁層28の2層構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2 layer structure of the colored layer 25a and the insulating layer 28 in the position of the contact hole 27 in the past. 従来におけるコンタクトホール27の位置での絶縁層28の厚みを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the thickness of the insulating layer 28 in the position of the contact hole 27 in the past.

符号の説明Explanation of symbols

10…アレイ基板
11…対向基板
12…表示領域
13…バックライトユニット
20a、20b…絶縁基板
21…多層薄膜
22…信号線
24…画素電極
25…有機絶縁膜
25a、25b、25c…着色層
26…スイッチング素子(TFT)
26a…ゲート電極
26b…ソース電極
26c…ドレイン電極
27…コンタクトホール
28…絶縁膜
29…シール材
30…液晶層
31…BM層
32…球状スペーサ
33…透明電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Array substrate 11 ... Opposite substrate 12 ... Display area 13 ... Backlight unit 20a, 20b ... Insulating substrate 21 ... Multilayer thin film 22 ... Signal line 24 ... Pixel electrode 25 ... Organic insulating film 25a, 25b, 25c ... Colored layer 26 ... Switching element (TFT)
26a ... Gate electrode 26b ... Source electrode 26c ... Drain electrode 27 ... Contact hole 28 ... Insulating film 29 ... Sealing material 30 ... Liquid crystal layer 31 ... BM layer 32 ... Spherical spacer 33 ... Transparent electrode

Claims (4)

絶縁基板と、
前記絶縁基板上に設けられた複数の走査線及び信号線と、
前記走査線及び信号線の交差部に設けられたスイッチング素子と、
前記走査線、信号線、及びスイッチング素子を被覆する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された画素電極と、
前記画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続するよう前記絶縁膜に設けられたコンタクトホールと、
前記絶縁基板に対向して配置された対向基板と、
前記絶縁基板と前記対向基板に挟持された液晶層と、を備え、
前記絶縁基板上に着色層を有し、
前記絶縁膜は、前記着色層を被覆し、
前記コンタクトホールは、前記着色層を有しない部分に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
An insulating substrate;
A plurality of scanning lines and signal lines provided on the insulating substrate;
Switching elements provided at intersections of the scanning lines and the signal lines;
An insulating film covering the scanning line, the signal line, and the switching element;
A pixel electrode formed on the insulating film;
A contact hole provided in the insulating film to electrically connect the pixel electrode and the switching element;
A counter substrate disposed opposite the insulating substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the insulating substrate and the counter substrate,
Having a colored layer on the insulating substrate;
The insulating film covers the colored layer;
The liquid crystal display device, wherein the contact hole is formed in a portion not having the colored layer.
前記絶縁膜は、透明なアクリル樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating film is made of a transparent acrylic resin. 前記コンタクトホールのテーパ角度は、25度〜45度であることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a taper angle of the contact hole is 25 degrees to 45 degrees. 前記コンタクトホールのテーパ角度は、18度〜60度であることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a taper angle of the contact hole is 18 degrees to 60 degrees.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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