JP2010134030A

JP2010134030A - Liquid crystal display device and method for manufacturing the same

Info

Publication number: JP2010134030A
Application number: JP2008307500A
Authority: JP
Inventors: Akane Sugisaka; 茜杉坂; Akihiro Seiraku; 明大正楽
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device in which occurrence of counter leak is suppressed. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device 1 includes: an active matrix substrate 2 having pixel electrodes 25, gate bus lines 27 and source bus lines 23 which are arrayed like a matrix; and a counter substrate 4 opposed to the active matrix substrate 2 through a liquid crystal layer 6 and having a black matrix 44 and a counter electrode 43. The black matrix 44 is formed by resin, and in an area where the black matrix 44 is overlapped to the counter electrode 43, the counter electrode 43 is formed between the black matrix 44 and a glass substrate 41. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ディスプレイなどの液晶表示装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device such as a liquid crystal display and a method for manufacturing the same.

液晶表示装置は、省エネルギー、薄型および軽量等の特徴を活かし、液晶テレビ、モニターおよび携帯電話等に幅広く利用されている。 Liquid crystal display devices are widely used in liquid crystal televisions, monitors, mobile phones, and the like, taking advantage of energy saving, thinness, and light weight.

図４は、ｎｏｎＳＨＡ（Super High Aperture）構造の液晶表示装置１００の一実施形態を示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of a liquid crystal display device 100 having a non-SHA (Super High Aperture) structure.

図４に示すように、液晶表示装置１００は、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子、ソースバスライン１２３およびゲートバスラインを透明基板上に複数形成したアクティブマトリクス基板１０２と、複数色のカラーフィルタ層１４２、ブラックマトリクス１４４および共通電極１４３を形成した対向基板１０４と、両基板間に介在する液晶層１０６とを有している。 As shown in FIG. 4, the liquid crystal display device 100 includes a switching element such as a thin film transistor, an active matrix substrate 102 in which a plurality of source bus lines 123 and gate bus lines are formed on a transparent substrate, a color filter layer 142 of multiple colors, black It has a counter substrate 104 on which a matrix 144 and a common electrode 143 are formed, and a liquid crystal layer 106 interposed between the two substrates.

従来、上記構成を有する液晶表示装置１００では、薄膜トランジスタにおける電流のリークが生じると、画面のコントラストが低下するなどの画質劣化が生じるといった問題があった。 Conventionally, in the liquid crystal display device 100 having the above-described configuration, when current leakage occurs in the thin film transistor, there is a problem in that image quality deterioration such as a reduction in screen contrast occurs.

そこで、この問題を解決するために、例えば、対向基板の開口形状を薄膜トランジスタ基板側の金属電極より内側に配置し、薄膜トランジスタのチャンネル部、ゲート電極、ソース電極を対向基板側から完全に遮蔽する液晶パネルが開発され、特許文献１に開示されている。この液晶パネルによれば、薄膜トランジスタのチャンネル部に達する光が抑えられ、光によるリークの発生を抑えることができる。 Therefore, in order to solve this problem, for example, the opening shape of the counter substrate is arranged inside the metal electrode on the thin film transistor substrate side, and the liquid crystal that completely shields the channel portion, gate electrode, and source electrode of the thin film transistor from the counter substrate side A panel has been developed and disclosed in US Pat. According to this liquid crystal panel, light reaching the channel portion of the thin film transistor is suppressed, and occurrence of leakage due to light can be suppressed.

また、両基板間において電気的短絡（上下リーク）が発生すると、輝点化および黒点化などの画素欠陥を生じるなどの問題が発生していた。 In addition, when an electrical short circuit (upper and lower leakage) occurs between both substrates, problems such as pixel defects such as bright spots and black spots have occurred.

この問題を解決するために、特許文献２に開示されている液晶表示装置では、薄膜トランジスタを形成する基板側において、ゲート電極およびソース電極が厚い層間絶縁膜に覆われている。これにより、ゲート電極およびソース電極を介した両基板間の電気的短絡が防止されている。
特開平４−２０４４２０号公報（１９９２年７月２４日公開）特開平９−８０４１６号公報（１９９７年３月２８日公開） In order to solve this problem, in the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 2, the gate electrode and the source electrode are covered with a thick interlayer insulating film on the substrate side on which the thin film transistor is formed. This prevents an electrical short circuit between the two substrates via the gate electrode and the source electrode.
JP 4-204420 (published July 24, 1992) Japanese Patent Laid-Open No. 9-80416 (published March 28, 1997)

ｎｏｎＳＨＡ構造の絵素は、アクティブマトリクス基板上のソースバスラインと、対向基板上の透明電極との距離が短くなっている。このため、図５に示すように、液晶表示装置１００の製造工程において、液晶層１０６内、ソースバスライン１２３上に異物１７０が混入すると、異物１７０が共通電極１４３にも接触し、対向し合う基板１０４，１０２間におけるリークが発生する可能性が高くなる。 In the non-SHA structure picture element, the distance between the source bus line on the active matrix substrate and the transparent electrode on the counter substrate is short. For this reason, as shown in FIG. 5, in the manufacturing process of the liquid crystal display device 100, when the foreign matter 170 enters the liquid crystal layer 106 and the source bus line 123, the foreign matter 170 also contacts and faces the common electrode 143. There is a high possibility that leakage occurs between the substrates 104 and 102.

しかし、上記特許文献１に記載の液晶パネルでは、光によるリークの発生が抑えられるものの、図５に示すような異物１７０の混入により引き起こされる対向し合う基板１０４，１０２間のリークについては考慮されていない。 However, in the liquid crystal panel described in Patent Document 1, the occurrence of leak due to light can be suppressed, but the leak between the opposing substrates 104 and 102 caused by the inclusion of the foreign matter 170 as shown in FIG. 5 is considered. Not.

また、上記特許文献２に記載の液晶表示装置では、ゲート電極およびソース電極を厚い層間絶縁膜で被覆することにより、液晶層内に混入した異物により引き起こされる上記リークの発生を防止している。しかし、近年、液晶表示装置のさらなる生産能力の向上が望まれており、より簡略な構成を用いた、対向し合う基板間におけるリーク発生の防止手段の開発が望まれている。 Further, in the liquid crystal display device described in Patent Document 2, the gate electrode and the source electrode are covered with a thick interlayer insulating film, thereby preventing the occurrence of the leakage caused by the foreign matter mixed in the liquid crystal layer. However, in recent years, further improvement in production capacity of liquid crystal display devices is desired, and development of a means for preventing leakage between opposing substrates using a simpler configuration is desired.

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、対向し合う基板間におけるリーク発生が抑えられた新たな液晶表示装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a new liquid crystal display device in which the occurrence of leakage between opposing substrates is suppressed.

本発明に係る液晶表示装置は、上記課題を解決するために、マトリクス状に配置されている画素電極ならびにゲートバスラインおよびソースバスラインが形成されている第１基板と、該第１基板と液晶層を挟んで対向しており、該第１基板と対向する側にブラックマトリクスと透明電極とが形成されている第２基板とを備えている液晶表示装置において、上記ブラックマトリクスは樹脂により形成されており、上記ブラックマトリクスと上記透明電極とが重なる領域では、上記ブラックマトリクスと上記第２基板との間に上記透明電極が形成されている構成である。 In order to solve the above problems, a liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate on which pixel electrodes, gate bus lines, and source bus lines arranged in a matrix are formed, the first substrate, and a liquid crystal In a liquid crystal display device having a second substrate on which a black matrix and a transparent electrode are formed on a side facing the first substrate, the black matrix is formed of a resin. In the region where the black matrix and the transparent electrode overlap, the transparent electrode is formed between the black matrix and the second substrate.

上記構成によれば、液晶表示装置は、互いに対向し合う第１基板と第２基板とを備えており、両基板間には液晶層が形成されている。第１基板上には、画素電極がマトリクス上に配置されて形成されており、また、ゲートバスラインおよびソースバスラインが形成されている。一方、第２基板の第１基板に対向する側の面には透明電極および樹脂により形成されているブラックマトリクスが設けられている。ブラックマトリクスと透明電極とが重なる領域では、ブラックマトリクスと第２基板との間に透明電極が形成されている。すなわち、ブラックマトリクスと第２基板とに挟まれて、透明電極が形成されている。したがって、ブラックマトリクスと透明電極が重なる領域においては、透明電極と第１基板との間には、ブラックマトリクスが介在している。そのため、液晶表示装置の製造過程において、液晶層内のブラックマトリクスが形成される領域に異物が混入したとしても、ソースバスラインなどの第１基板上の構成と透明電極とが異物によりつながれることを、ブラックマトリクスによって防ぐことができる。このとき、第１基板上の構成とブラックマトリクスとが異物によりつながるが、ブラックマトリクスは金属ではなく樹脂により形成されているため、両基板間が異物によりつながったとしても、電気的につながることはない。そのため、両基板間の電気的短絡（対向リーク）を防ぐことができるという効果を奏する。 According to the above configuration, the liquid crystal display device includes the first substrate and the second substrate facing each other, and the liquid crystal layer is formed between the two substrates. On the first substrate, pixel electrodes are formed on a matrix, and gate bus lines and source bus lines are formed. On the other hand, a black matrix formed of a transparent electrode and a resin is provided on the surface of the second substrate facing the first substrate. In the region where the black matrix and the transparent electrode overlap, the transparent electrode is formed between the black matrix and the second substrate. That is, a transparent electrode is formed between the black matrix and the second substrate. Therefore, in the region where the black matrix and the transparent electrode overlap, the black matrix is interposed between the transparent electrode and the first substrate. Therefore, in the manufacturing process of the liquid crystal display device, even if foreign matter is mixed into the region where the black matrix is formed in the liquid crystal layer, the configuration on the first substrate such as the source bus line and the transparent electrode are connected by the foreign matter. Can be prevented by the black matrix. At this time, the structure on the first substrate and the black matrix are connected by foreign matter, but the black matrix is formed by resin instead of metal, so even if the two substrates are connected by foreign matter, they are not electrically connected. Absent. As a result, an electrical short circuit (opposite leakage) between the two substrates can be prevented.

また、本発明に係る液晶表示装置では、上記ブラックマトリクスおよび上記ソースバスラインの、上記第２基板の法線方向への投影形状において、上記ソースバスラインは、上記ブラックマトリクスの内側にあることが好ましい。 In the liquid crystal display device according to the present invention, in the projected shape of the black matrix and the source bus line in the normal direction of the second substrate, the source bus line may be inside the black matrix. preferable.

上記構成によれば、第２基板において、ソースバスラインと対向する位置には、透明電極ではなくブラックマトリクスが第１基板に面している。そのため、製造過程においてソースバスライン上、液晶層内に異物が混入し、第２基板上の構成とつながったとしても、その第２基板上の構成は樹脂より形成されているブラックマトリクスとなるため、電気的につながることはなく、対向リークが発生することはない。したがって、異物が混入しても、ソースバスラインを介した対向リークの発生を抑えることができるという効果を奏する。 According to the above configuration, the black matrix faces the first substrate, not the transparent electrode, at a position facing the source bus line on the second substrate. Therefore, even if foreign matter is mixed in the liquid crystal layer on the source bus line in the manufacturing process and connected to the configuration on the second substrate, the configuration on the second substrate becomes a black matrix formed of resin. , They are not electrically connected and no opposing leakage occurs. Therefore, even if foreign matter is mixed in, the occurrence of the opposing leak through the source bus line can be suppressed.

また、本発明に係る液晶表示装置では、上記ブラックマトリクスおよび上記ゲートバスラインの、上記第２基板の法線方向への投影形状において、上記ゲートバスラインは、上記ブラックマトリクスの内側にあることが好ましい。 In the liquid crystal display device according to the present invention, in the projected shape of the black matrix and the gate bus line in the normal direction of the second substrate, the gate bus line may be inside the black matrix. preferable.

上記構成によれば、第２基板において、ゲートバスラインと対向する位置には、透明電極ではなくブラックマトリクスが第１基板に面している。そのため、製造過程においてゲートバスライン上、液晶層内に異物が混入し、第２基板上の構成とつながったとしても、その第２基板上の構成は樹脂より形成されているブラックマトリクスとなるため、電気的につながることはなく、対向リークが発生することはない。したがって、異物が混入しても、ゲートバスラインを介した対向リークの発生を抑えることができるという効果を奏する。 According to the above configuration, the black matrix faces the first substrate instead of the transparent electrode at a position facing the gate bus line on the second substrate. Therefore, even if foreign matter is mixed in the liquid crystal layer on the gate bus line in the manufacturing process and connected to the configuration on the second substrate, the configuration on the second substrate becomes a black matrix made of resin. , They are not electrically connected and no opposing leakage occurs. Therefore, even if foreign matter is mixed in, the occurrence of the opposing leak through the gate bus line can be suppressed.

本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、上記問題を解決するために、液晶層を挟んで互いに対向する第１基板と第２基板とを備えており、該第２基板の該第１基板に面している側にカラーフィルタ層、ブラックマトリクスおよび透明電極を有する液晶表示装置の製造方法において、上記第２基板上に上記カラーフィルタ層を形成する工程と、上記カラーフィルタ層が形成された上記第２基板上に、上記透明電極を形成する工程と、上記透明電極上に、樹脂を用いて上記ブラックマトリクスを形成する工程とをこの順に含む構成である。 In order to solve the above problem, a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate and a second substrate facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and the first substrate of the second substrate. In the method of manufacturing a liquid crystal display device having a color filter layer, a black matrix, and a transparent electrode on the side facing the substrate, the step of forming the color filter layer on the second substrate and the color filter layer are formed The method includes a step of forming the transparent electrode on the second substrate and a step of forming the black matrix using a resin on the transparent electrode in this order.

上記構成によれば、第２基板上にカラーフィルタ層、ブラックマトリクス層および透明電極層を形成する過程において、まず、基板上にカラーフィルタ層が設けられ、次いで透明電極が設けられ、最後に樹脂を用いてブラックマトリクスを形成する。透明電極を形成した後にブラックマトリクスを形成するため、透明電極とブラックマトリクスが重なる領域においては、ブラックマトリクスが最外層となる。すなわち、透明電極は第２基板とブラックマトリクスとの間に形成されることになる。そのため、液晶表示装置の製造過程において、液晶層内のブラックマトリクスが形成されている領域に異物が混入したとしても、ソースバスラインなどの第１基板上の構成と透明電極とが異物によりつながれることを、ブラックマトリクスによって防止する液晶表示装置を製造することができる。このとき、第１基板上の構成とブラックマトリクスとが異物によりつながれることになるが、ブラックマトリクスを金属ではなく樹脂により形成するため、両基板間が異物によりつながれたとしても、電気的につながることはない。そのため、両基板間の電気的短絡（対向リーク）の発生が抑えられた液晶表示装置を製造することができる。 According to the above configuration, in the process of forming the color filter layer, the black matrix layer, and the transparent electrode layer on the second substrate, the color filter layer is first provided on the substrate, then the transparent electrode is provided, and finally the resin is provided. Is used to form a black matrix. Since the black matrix is formed after forming the transparent electrode, the black matrix is the outermost layer in the region where the transparent electrode and the black matrix overlap. That is, the transparent electrode is formed between the second substrate and the black matrix. Therefore, even if foreign matter is mixed in the region where the black matrix is formed in the liquid crystal display device in the manufacturing process of the liquid crystal display device, the configuration on the first substrate such as the source bus line and the transparent electrode are connected by the foreign matter. It is possible to manufacture a liquid crystal display device in which this is prevented by the black matrix. At this time, the structure on the first substrate and the black matrix are connected by foreign matter. However, since the black matrix is formed by resin instead of metal, even if the two substrates are connected by foreign matter, they are electrically connected. There is nothing. Therefore, it is possible to manufacture a liquid crystal display device in which the occurrence of an electrical short circuit (opposite leak) between the two substrates is suppressed.

以上のように、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板と、第１基板と液晶層を挟んで対向している第２基板とを備えており、ブラックマトリクスと透明電極とが形成されている第２基板において、ブラックマトリクスは樹脂により形成されており、ブラックマトリクスと透明電極とが重なる領域では、ブラックマトリクスと第２基板との間に透明電極が形成されている。そのため、液晶層内に異物が侵入しても、ブラックマトリクスが形成されている領域においては、第１基板と第２基板とが異物により電気的につながることはなく、対向リークの発生が抑えられる。 As described above, the liquid crystal display device according to the present invention includes the first substrate and the second substrate facing the first substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween, and the black matrix and the transparent electrode are formed. In the second substrate, the black matrix is made of resin, and in the region where the black matrix and the transparent electrode overlap, the transparent electrode is formed between the black matrix and the second substrate. Therefore, even if foreign matter enters the liquid crystal layer, in the region where the black matrix is formed, the first substrate and the second substrate are not electrically connected by the foreign matter, and the occurrence of counter leakage is suppressed. .

本発明に係る液晶表示装置の一実施形態について、図１〜図３に基づいて説明すれば以下の通りである。 An embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

〔液晶表示装置〕
図１は、本発明の実施形態に係るｎｏｎＳＨＡ構造を有する液晶表示装置１の概略構成を模式的に示す断面図である。図２は、液晶表示装置１の構成を示す上面図である。なお、図１は、図２中のＡ−Ａ’矢視切断線における断面図である。 [Liquid Crystal Display]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a liquid crystal display device 1 having a nonSHA structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a top view showing the configuration of the liquid crystal display device 1. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

図１に示すように、液晶表示装置１は、アクティブマトリクス基板２と、それに対向するように設けられた対向基板４と、両基板２，４の間に挟持されるように設けられた液晶層６とを備えている。 As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 includes an active matrix substrate 2, a counter substrate 4 provided so as to face the active matrix substrate 2, and a liquid crystal layer provided so as to be sandwiched between both the substrates 2 and 4. 6 is provided.

アクティブマトリクス基板２は、透明絶縁基板であるガラス基板２１（第１基板）と、ガラス基板２１上に相互に並行に延びるように設けられた複数のゲートバスライン２７と、ゲートバスライン２７と並行するように設けられた複数の補助容量ライン２６と、ゲートバスライン２７および補助容量ライン２６と直交する方向に相互に並行に延びるように設けられた複数のソースバスライン２３と、ゲートバスライン２７およびソースバスライン２３の各の交差部分に設けられた半導体層２０と、各半導体層２０に対応して一対のゲートバスライン２７およびソースバスライン２３によって囲われる表示領域に設けられた画素電極２５とを有する。 The active matrix substrate 2 includes a glass substrate 21 (first substrate) that is a transparent insulating substrate, a plurality of gate bus lines 27 provided on the glass substrate 21 so as to extend in parallel with each other, and a parallel to the gate bus lines 27. A plurality of auxiliary capacitance lines 26 provided so as to extend, a plurality of source bus lines 23 provided so as to extend in parallel to each other in a direction orthogonal to the gate bus lines 27 and the auxiliary capacitance lines 26, and the gate bus lines 27 In addition, the semiconductor layer 20 provided at each intersection of the source bus lines 23 and the pixel electrode 25 provided in the display region surrounded by the pair of gate bus lines 27 and the source bus lines 23 corresponding to the semiconductor layers 20. And have.

また、アクティブマトリクス基板２には、ゲートバスライン２７および補助容量ライン２６を覆うように、全面にゲート絶縁膜２２が形成されており、さらに、ソースバスライン２３および半導体層２０を覆うように、全面に層間絶縁膜２４が形成されている。画素電極は、層間絶縁膜２４上に形成されている。 Further, a gate insulating film 22 is formed on the entire surface of the active matrix substrate 2 so as to cover the gate bus line 27 and the auxiliary capacitance line 26, and further, so as to cover the source bus line 23 and the semiconductor layer 20. An interlayer insulating film 24 is formed on the entire surface. The pixel electrode is formed on the interlayer insulating film 24.

ゲート絶縁膜２２と層間絶縁膜２４との層間には、半導体層２０が形成されている。この半導体層は、ゲート電極の対応部分にチャネル領域が形成され、チャネル領域の外側にソース電極３０およびドレイン電極２９が形成されている。 A semiconductor layer 20 is formed between the gate insulating film 22 and the interlayer insulating film 24. In this semiconductor layer, a channel region is formed in a corresponding portion of the gate electrode, and a source electrode 30 and a drain electrode 29 are formed outside the channel region.

液晶層６は、電気光学特性を有する液晶材料から形成されている。 The liquid crystal layer 6 is formed from a liquid crystal material having electro-optical characteristics.

対向基板４は、透明絶縁基板であるガラス基板４１（第２基板）と、ガラス基板４１上に形成されたカラーフィルタ層４２と、カラーフィルタ層４２を覆うように、全面に形成された対向電極（透明電極）４３と、対向電極４３上に形成されたブラックマトリクス４４とを有する。 The counter substrate 4 includes a glass substrate 41 (second substrate) which is a transparent insulating substrate, a color filter layer 42 formed on the glass substrate 41, and a counter electrode formed on the entire surface so as to cover the color filter layer 42. (Transparent electrode) 43 and a black matrix 44 formed on the counter electrode 43.

ブラックマトリクス４４は、例えば、ＵＶ硬化型アクリル樹脂と被覆カーボンまたはＲＧＢの混色とを組み合わせたものなどである。 The black matrix 44 is, for example, a combination of UV curable acrylic resin and coated carbon or RGB mixed color.

図１に示すように、液晶表示装置１の対向基板４において、ブラックマトリクス４４と対向電極４３とが重なる領域では、対向電極４３は、ガラス基板４１とブラックマトリクス４４との間に設けられている。すなわちブラックマトリクス４４と対向電極４３とが重なる領域では、アクティブマトリクス基板２と相対するのはブラックマトリクス４４となる。 As shown in FIG. 1, in the counter substrate 4 of the liquid crystal display device 1, the counter electrode 43 is provided between the glass substrate 41 and the black matrix 44 in a region where the black matrix 44 and the counter electrode 43 overlap. . That is, in the region where the black matrix 44 and the counter electrode 43 overlap, the black matrix 44 is opposed to the active matrix substrate 2.

液晶表示装置１において、アクティブマトリクス基板２と液晶層６との間、および対向基板４と液晶層６との間には、配向膜（不図示）が設けられている。配向膜は、液晶分子を配向させるための膜であり、ラビング等の配向処理がなされている場合もある。 In the liquid crystal display device 1, an alignment film (not shown) is provided between the active matrix substrate 2 and the liquid crystal layer 6 and between the counter substrate 4 and the liquid crystal layer 6. The alignment film is a film for aligning liquid crystal molecules and may be subjected to an alignment process such as rubbing.

図２に示すように、液晶表示装置１の上面（紙面と直交する方向）から見た場合、ソースバスライン２３およびゲートバスライン２７と、ブラックマトリクス４４とは重なっており、かつ、ソースバスライン２３およびゲートバスライン２７はブラックマトリクス４４の内側に位置している。なお、図２では説明の便宜上、対向基板４を一部透過した状態で示している。すなわち、ブラックマトリクス４４、ソースバスライン２３およびゲートバスライン２７の、対向基板４の法線方向への投影形状において、ソースバスライン２３およびゲートバスライン２７は、ブラックマトリクス４４の内側にあるように、ブラックマトリクス４４、ソースバスライン２３およびゲートバスライン２７が設けられている。すなわち、対向基板４において、ソースバスライン２３およびゲートバスライン２７と対向する位置にはブラックマトリクス４４が形成されている。 As shown in FIG. 2, when viewed from the upper surface (direction orthogonal to the paper surface) of the liquid crystal display device 1, the source bus line 23, the gate bus line 27, and the black matrix 44 overlap each other, and the source bus line. 23 and the gate bus line 27 are located inside the black matrix 44. In FIG. 2, for the convenience of explanation, a part of the counter substrate 4 is shown. That is, in the projected shape of the black matrix 44, the source bus line 23 and the gate bus line 27 in the normal direction of the counter substrate 4, the source bus line 23 and the gate bus line 27 are located inside the black matrix 44. A black matrix 44, a source bus line 23, and a gate bus line 27 are provided. That is, the black matrix 44 is formed at a position facing the source bus line 23 and the gate bus line 27 in the counter substrate 4.

次に、液晶表示装置１内に異物が混入した場合における、液晶表示装置１の作用について図３および図５を参照しながら説明する。 Next, the operation of the liquid crystal display device 1 when a foreign substance is mixed in the liquid crystal display device 1 will be described with reference to FIGS.

図５に示す従来の液晶表示装置１００では、ソースバスライン１２３上に異物１７０が混入すると、異物１７０が対向基板１０４上の対向電極（共通電極）１４３とも接することになり、その結果、対向リークが発生してしまう。これにより、液晶表示装置１００の品質の低下を招来する。 In the conventional liquid crystal display device 100 shown in FIG. 5, when a foreign substance 170 enters the source bus line 123, the foreign substance 170 comes into contact with the counter electrode (common electrode) 143 on the counter substrate 104. Will occur. As a result, the quality of the liquid crystal display device 100 is degraded.

図３は、液晶表示装置１の製造過程において、液晶層６内、ソースバスライン２３上に異物７０が混入した状態を示す液晶表示装置１の断面図である。上述および図３に示すように、本発明に係る液晶表示装置１では、対向基板４において、ソースバスライン２３と対向する位置にはブラックマトリクス４４が形成されている。ブラックマトリクス４４が形成されている領域では、アクティブマトリクス基板２と面している対向基板４上の構成は、対向電極４３ではなくブラックマトリクス４４となっている。そのため、ソースバスライン２３上に異物７０が混入したとしても、異物７０が対向電極４３と接することを防ぐことができる。これによりソースバスライン２３と対向電極４３との電気的つながりによる対向リークの発生を抑えることができる。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 showing a state in which foreign matter 70 is mixed in the liquid crystal layer 6 and on the source bus line 23 in the manufacturing process of the liquid crystal display device 1. As described above and shown in FIG. 3, in the liquid crystal display device 1 according to the present invention, the black matrix 44 is formed at a position facing the source bus line 23 in the counter substrate 4. In the region where the black matrix 44 is formed, the configuration on the counter substrate 4 facing the active matrix substrate 2 is not the counter electrode 43 but the black matrix 44. Therefore, even if the foreign substance 70 is mixed on the source bus line 23, the foreign substance 70 can be prevented from coming into contact with the counter electrode 43. As a result, the occurrence of counter leakage due to the electrical connection between the source bus line 23 and the counter electrode 43 can be suppressed.

また、従来の液晶表示装置１００では、ブラックマトリクスは、チタンなどの金属成分により形成されている。そのため、液晶表示装置１のように、対向電極１４３とアクティブマトリクス基板１０２との間にブラックマトリクス１４４を形成したとしても、異物１７０がブラックマトリクス１４４と接すると、ソースバスライン１２３と対向基板１０４とが電気的につながることになり、結果、対向リークが発生してしまうことになる。 In the conventional liquid crystal display device 100, the black matrix is formed of a metal component such as titanium. Therefore, even if the black matrix 144 is formed between the counter electrode 143 and the active matrix substrate 102 as in the liquid crystal display device 1, if the foreign material 170 contacts the black matrix 144, the source bus line 123, the counter substrate 104, Will be electrically connected, and as a result, a counter leak will occur.

これに対し、本発明に係る液晶表示装置１では、ブラックマトリクス４４をＵＶ硬化型アクリル樹脂などの樹脂により形成している。そのため、ソースバスライン２３上にある異物７０がブラックマトリクス４４に接触していても、ソースバスライン２３と対向基板４とが電気的につながることがない。その結果、ソースバスライン２３と対向電極４３との電気的つながりによる対向リークの発生を抑えることができる。 In contrast, in the liquid crystal display device 1 according to the present invention, the black matrix 44 is formed of a resin such as a UV curable acrylic resin. Therefore, even if the foreign material 70 on the source bus line 23 is in contact with the black matrix 44, the source bus line 23 and the counter substrate 4 are not electrically connected. As a result, occurrence of counter leakage due to electrical connection between the source bus line 23 and the counter electrode 43 can be suppressed.

また、対向基板４において、ゲートバスライン２７と対向する位置にはブラックマトリクス４４が形成されており、ブラックマトリクス４４が形成されている領域では、アクティブマトリクス基板２と面している対向基板４上の構成は、対向電極４３ではなく樹脂により形成されているブラックマトリクス４４となっている。そのため、ゲートバスライン２７上に異物７０が混入した場合であっても、ソースバスライン２３上に異物７０が混入した場合と同様に、ゲートバスライン２７と対向基板４とが電気的につながることがない。その結果、ゲートバスライン２７と対向電極４３との電気的つながりによる対向リークの発生を抑えることができる。 In the counter substrate 4, a black matrix 44 is formed at a position facing the gate bus line 27, and the region where the black matrix 44 is formed is on the counter substrate 4 facing the active matrix substrate 2. The configuration is a black matrix 44 formed of resin instead of the counter electrode 43. Therefore, even when the foreign substance 70 is mixed on the gate bus line 27, the gate bus line 27 and the counter substrate 4 are electrically connected as in the case where the foreign substance 70 is mixed on the source bus line 23. There is no. As a result, it is possible to suppress the occurrence of counter leakage due to the electrical connection between the gate bus line 27 and the counter electrode 43.

上述のように、液晶表示装置１では、対向基板４における対向電極４３とブラックマトリクス４４の配置を変更し、ブラックマトリクス４４を樹脂により形成することによって、対向リークの発生の抑制を実現している。そのため、アクティブマトリクス基板２上にアクリル樹脂などの厚い有機絶縁層を設ける必要がなくなる。 As described above, in the liquid crystal display device 1, the arrangement of the counter electrode 43 and the black matrix 44 on the counter substrate 4 is changed, and the black matrix 44 is formed of resin, thereby suppressing the occurrence of counter leakage. . Therefore, it is not necessary to provide a thick organic insulating layer such as an acrylic resin on the active matrix substrate 2.

〔液晶表示装置の製造方法〕
次に、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１の製造方法について説明する。 [Manufacturing method of liquid crystal display device]
Next, a manufacturing method of the liquid crystal display device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.

（対向基板製造工程）
ガラス基板４１上に、ドライフィルム方式およびスピンコーティング方式などにより、アクティブマトリクス基板２の画素に対応するＲＧＢ（赤、青および緑）の各着色層をパターン形成してカラーフィルタ層４２を形成する。 (Opposing substrate manufacturing process)
A color filter layer 42 is formed on the glass substrate 41 by patterning RGB (red, blue and green) colored layers corresponding to the pixels of the active matrix substrate 2 by a dry film method, a spin coating method, or the like.

次いで、カラーフィルタ層４２が形成された基板全体に、ＩＴＯなどの透明電極をスパッタリングにより成膜して対向電極４３を形成する。 Next, a transparent electrode such as ITO is formed on the entire substrate on which the color filter layer 42 is formed by sputtering to form the counter electrode 43.

次いで、対向電極４３上に、遮光部となるブラックマトリクス４４を格子状にパターン形成する。この格子パターンは、アクティブマトリクス基板２と対向基板４とを重ね合わせたときに、ゲートバスライン２７およびソースバスライン２３の配置パターンと重なるようにパターニングされている。 Next, a black matrix 44 serving as a light shielding part is formed on the counter electrode 43 in a lattice pattern. This lattice pattern is patterned so as to overlap with the arrangement pattern of the gate bus lines 27 and the source bus lines 23 when the active matrix substrate 2 and the counter substrate 4 are overlapped.

すなわち、対向基板製造工程は、ガラス基板４１上にカラーフィルタ層４２を形成する工程と、対向電極４３を形成する工程と、対向電極４３上に、樹脂を用いてブラックマトリクス４４を形成する工程とをこの順に含んでいる。 That is, the counter substrate manufacturing process includes a process of forming the color filter layer 42 on the glass substrate 41, a process of forming the counter electrode 43, and a process of forming the black matrix 44 on the counter electrode 43 using a resin. Are included in this order.

次いで、印刷または塗布により、ポリイミドなどポリイミド系樹脂からなる配向膜を形成する。または、ポリイミド系樹脂の薄膜を形成した後、ラビング法により、その表面に配向処理を施し配向膜を形成する。 Next, an alignment film made of a polyimide resin such as polyimide is formed by printing or coating. Alternatively, after a polyimide resin thin film is formed, an alignment treatment is performed on the surface by rubbing to form an alignment film.

以上のようにして、本発明を構成する対向基板４を製造することができる。 As described above, the counter substrate 4 constituting the present invention can be manufactured.

なお、ブラックマトリクス４４の形成方法としては、以下のようないくつかの方法が可能である。 In addition, as a formation method of the black matrix 44, the following several methods are possible.

第１の方法としては、まず、ブラックマトリクス４４のもととなるネガティブ感光性の黒色樹脂をガラス基板４１上に成膜する。この成膜方法としては、例えば、スピンコータによる塗布、予めフィルム状に形成された黒色レジストをガラス基板４１状に貼り付ける方法、およびカスケード塗布による方法がある。次に、所定のブラックマトリクスパターンを有するフォトマスクを通じてガラス基板４１上に紫外線を照射し、黒色樹脂の露光部を硬化させる。その後、未露光部の黒色樹脂を現像工程にて除去することによりブラックマトリクス４４を形成する。 As a first method, first, a negative photosensitive black resin that is the basis of the black matrix 44 is formed on the glass substrate 41. Examples of the film forming method include application by a spin coater, a method in which a black resist previously formed in a film shape is attached to the glass substrate 41, and a method by cascade application. Next, the glass substrate 41 is irradiated with ultraviolet rays through a photomask having a predetermined black matrix pattern to cure the exposed portion of the black resin. Thereafter, the black matrix 44 is formed by removing the black resin in the unexposed area in the development process.

また、ブラックマトリクス４４を形成する第２の方法としては、まず、ネカティブ感光性の未着色樹脂を第１の方法と同様にしてガラス基板４１上に成膜する。次に、第１の方法と同様にして露光および現像を行い、ブラックマトリクス４４の原形をパターニングする。その後、パターン形成部を黒色に着色することによりブラックマトリクス４４を形成する。着色方法としては、無電解メッキ法、染色法などがある。 As a second method for forming the black matrix 44, first, a negative photosensitive uncolored resin is formed on the glass substrate 41 in the same manner as the first method. Next, exposure and development are performed in the same manner as in the first method, and the original form of the black matrix 44 is patterned. Thereafter, the black matrix 44 is formed by coloring the pattern forming portion black. Examples of the coloring method include an electroless plating method and a staining method.

また、ブラックマトリクス４４を形成する第３の方法としては、まず、現像性を有する黒色樹脂を第１の方法と同様にしてガラス基板４１上に成膜する。次に、ポジティブ性のフォトレジストをその表面上に形成し、第１の方法と同様にして露光および現像を行う。現像においては露光部のフォトレジストと黒色樹脂が一括して除去される。そして、加熱により黒色樹脂を架橋硬化し、その後に未露光部レジストを除去することによりブラックマトリクス４４を形成する。 As a third method for forming the black matrix 44, first, a black resin having developability is formed on the glass substrate 41 in the same manner as in the first method. Next, a positive photoresist is formed on the surface, and exposure and development are performed in the same manner as in the first method. In development, the photoresist and black resin in the exposed area are removed together. Then, the black resin is crosslinked and cured by heating, and then the unexposed resist is removed to form the black matrix 44.

（アクティブマトリクス基板製造工程）
ガラス基板２１上に、スパッタリング装置を用いてアルミニウム（Ａｌ）膜を成膜する。Ａｌ膜を成膜した後、フォトリソグラフィ工程およびドライエッチングなどのエッチング工程によりパターン形成して、ゲートバスライン２７とゲート電極と補助容量ライン２６とを同時に形成する。 (Active matrix substrate manufacturing process)
An aluminum (Al) film is formed on the glass substrate 21 using a sputtering apparatus. After the Al film is formed, a pattern is formed by an etching process such as a photolithography process and a dry etching to form the gate bus line 27, the gate electrode, and the auxiliary capacitance line 26 at the same time.

なお、本実施形態においては、基板として透明絶縁基板であるガラス基板を用いているが、透明絶縁性を有していればよく、例えばプラスチック基板等であってもよい。 In this embodiment, a glass substrate which is a transparent insulating substrate is used as the substrate. However, it may be a transparent substrate, for example, a plastic substrate.

次いで、ゲートバスライン２７上の基板全体に、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により、窒化シリコン（ＳｉＮ_Ｘ）等からなるゲート絶縁膜２２を成膜する。 Next, the gate insulating film 22 made of silicon nitride (SiN _x ) or the like is formed on the entire substrate on the gate bus line 27 by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition).

次に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のアクティブ素子を形成するために、プラズマＣＶＤにより活性半導体層を成膜する。活性半導体層を成膜した後、ｎ型アモルファスシリコンなどのアモルファスシリコン層を、プラズマＣＶＤにより活性半導体層上に成膜する。アモルファスシリコン層を形成した後、フォトリソグラフィ技術によりパターン形成して半導体層２０を形成する。 Next, in order to form an active element such as a thin film transistor (TFT), an active semiconductor layer is formed by plasma CVD. After forming the active semiconductor layer, an amorphous silicon layer such as n-type amorphous silicon is formed on the active semiconductor layer by plasma CVD. After the amorphous silicon layer is formed, the semiconductor layer 20 is formed by patterning using a photolithography technique.

次いで、スパッタリング装置を用いてＡｌ膜を成膜する。その後、フォトリソグラフィ工程およびドライエッチングなどのエッチング工程によりパターンを形成して、ソースバスライン２３、ソース電極３０およびドレイン電極２９を形成する。 Next, an Al film is formed using a sputtering apparatus. Thereafter, a pattern is formed by a photolithography process and an etching process such as dry etching to form the source bus line 23, the source electrode 30 and the drain electrode 29.

なお、本実施形態においては、ゲートバスライン２７、ゲート電極、補助容量ライン２６、ソースバスライン２３、ソース電極３０およびドレイン電極２９の形成にＡｌを用いたが、所望のバスライン抵抗が得られるものであればよく、例えば、チタン（Ｔｉ）およびクロム（Ｃｒ）などの金属、ならびにこれらの合金などを用いることも可能である。また、ＴｉＮ（窒化チタン）／Ａｌ／Ｔｉ、およびＭｏ（モリブデン）／Ａｌ／Ｍｏなどの積層膜であってもよい。 In this embodiment, Al is used to form the gate bus line 27, the gate electrode, the auxiliary capacitance line 26, the source bus line 23, the source electrode 30 and the drain electrode 29, but a desired bus line resistance can be obtained. For example, metals such as titanium (Ti) and chromium (Cr), and alloys thereof can be used. Further, a laminated film such as TiN (titanium nitride) / Al / Ti and Mo (molybdenum) / Al / Mo may be used.

次に、これらの上に、窒化シリコン（ＳｉＮ_Ｘ）等からなる絶縁膜をプラズマＣＶＤにより成膜し、無機絶縁膜である層間絶縁膜２４を形成する。その後、層間絶縁膜２４に、その上に形成する画素電極２５とドレイン電極２９とを電気的にコンタクトさせるためのコンタクトホール２８、および補助容量形成用のスルーホールをフォトリソグラフィ技術により形成する。 Next, an insulating film made of silicon nitride (SiN _x ) or the like is formed on these by plasma CVD to form an interlayer insulating film 24 that is an inorganic insulating film. Thereafter, a contact hole 28 for electrically contacting the pixel electrode 25 and the drain electrode 29 formed thereon and a through hole for forming an auxiliary capacitor are formed in the interlayer insulating film 24 by a photolithography technique.

次いで、この層間絶縁膜２４上の基板全体にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極をスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程によりパターンを形成して、画素電極２５を形成する。 Next, a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) is formed on the entire substrate on the interlayer insulating film 24 by sputtering, and a pattern is formed by a photolithography process and an etching process to form a pixel electrode 25.

以上のようにして、本発明を構成するアクティブマトリクス基板２を製造することができる。 As described above, the active matrix substrate 2 constituting the present invention can be manufactured.

（液晶表示装置製造工程）
パネルのセル厚を保つことができるように、アクティブマトリクス基板２および対向基板４に、プラスチックビーズなどのスペーサを散布する。または、予め、両基板２，４に柱スペーサを形成する。 (Liquid crystal display manufacturing process)
Spacers such as plastic beads are dispersed on the active matrix substrate 2 and the counter substrate 4 so that the cell thickness of the panel can be maintained. Alternatively, column spacers are formed in advance on both substrates 2 and 4.

次に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる熱硬化型シール剤を、ディスペンサを用いて両基板２，４に描画する。両基板２，４を貼り合わせ、熱を加えることによりシールを硬化させた後に液晶材料を注入して封止することにより、液晶層６を形成する。または、液晶材料を滴下した後に両基板２，４を貼り合わせ、シールを硬化させることにより、液晶層６を形成することができる。 Next, a thermosetting sealant made of a thermosetting resin such as an epoxy resin is drawn on both substrates 2 and 4 using a dispenser. The substrates 2 and 4 are bonded together, and the seal is cured by applying heat, and then a liquid crystal material is injected and sealed to form the liquid crystal layer 6. Alternatively, the liquid crystal layer 6 can be formed by bonding the substrates 2 and 4 together after the liquid crystal material is dropped and curing the seal.

なお、本実施の形態では、シール材料として熱硬化型材料を用いているが、ＵＶ（紫外線）硬化型材料を用いてもよい。この場合には、ＵＶ照射によりシールを硬化させることができる。 In this embodiment, a thermosetting material is used as the sealing material, but a UV (ultraviolet) curable material may be used. In this case, the seal can be cured by UV irradiation.

以上のようにして、本発明の液晶表示装置１を製造することができる。 As described above, the liquid crystal display device 1 of the present invention can be manufactured.

本発明に係る製造方法では、対向電極４３を形成する工程とブラックマトリクス４４を形成する工程との順番を従来の方法から変更し、かつ、ブラックマトリクス４４を樹脂により形成することによって、対向リークの発生が抑えられる液晶表示装置１の提供を実現している。そのため、アクティブマトリクス基板２上にアクリル樹脂などの厚い有機絶縁層を設ける工程を省略しつつ、対向リークの発生が抑えられる液晶表示装置１の提供を実現している。 In the manufacturing method according to the present invention, the order of the step of forming the counter electrode 43 and the step of forming the black matrix 44 is changed from the conventional method, and the black matrix 44 is formed of resin, so that the counter leak is reduced. The provision of the liquid crystal display device 1 in which generation is suppressed is realized. Therefore, it is possible to provide the liquid crystal display device 1 that can suppress the occurrence of counter leakage while omitting the step of providing a thick organic insulating layer such as an acrylic resin on the active matrix substrate 2.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

本発明によれば、簡略な構成で対向リークの発生が抑えられた液晶表示装置を提供することができる。そのため、携帯端末およびデジタルカメラなどの小型機器はもとより、テレビなどの大型機器についても有用である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device with which generation | occurrence | production of the opposing leak was suppressed by simple structure can be provided. Therefore, it is useful not only for small devices such as portable terminals and digital cameras, but also for large devices such as televisions.

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の上面図である。It is a top view of the liquid crystal display device concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る液晶表示装置に異物が混入しているときの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram when the foreign material is mixed in the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. 従来の液晶表示装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of a conventional liquid crystal display device. 従来の液晶表示装置に異物が混入しているときの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram when the foreign material is mixed in the conventional liquid crystal display device.

Explanation of symbols

１液晶表示装置
２アクティブマトリクス基板
４対向基板
６液晶層
２０半導体層
２１ガラス基板（第１基板）
２２ゲート絶縁膜
２３ソースバスライン
２４層間絶縁膜
２５画素電極
２６補助容量ライン
２７ゲートバスライン
２８コンタクトホール
２９ドレイン電極
３０ソース電極
４１ガラス基板（第２基板）
４２カラーフィルタ層
４３対向電極（透明電極）
４４ブラックマトリクス
７０異物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 2 Active matrix substrate 4 Opposite substrate 6 Liquid crystal layer 20 Semiconductor layer 21 Glass substrate (1st substrate)
22 Gate insulating film 23 Source bus line 24 Interlayer insulating film 25 Pixel electrode 26 Auxiliary capacitance line 27 Gate bus line 28 Contact hole 29 Drain electrode 30 Source electrode 41 Glass substrate (second substrate)
42 Color filter layer 43 Counter electrode (transparent electrode)
44 Black matrix 70 Foreign matter

Claims

A pixel substrate arranged in a matrix, and a first substrate on which gate bus lines and source bus lines are formed, and is opposed to the first substrate with a liquid crystal layer interposed therebetween, and is opposed to the first substrate. A liquid crystal display device comprising: a second substrate on which a black matrix and a transparent electrode are formed;
The black matrix is made of resin,
In the region where the black matrix and the transparent electrode overlap each other, the transparent electrode is formed between the black matrix and the second substrate.

2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein in the projected shape of the black matrix and the source bus line in the normal direction of the second substrate, the source bus line is inside the black matrix. apparatus.

3. The liquid crystal display according to claim 2, wherein the gate bus line is located inside the black matrix in a projected shape of the black matrix and the gate bus line in the normal direction of the second substrate. apparatus.

A liquid crystal display comprising a first substrate and a second substrate facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and having a color filter layer, a black matrix, and a transparent electrode on a side of the second substrate facing the first substrate In the device manufacturing method,
Forming the color filter layer on the second substrate;
Forming the transparent electrode on the second substrate on which the color filter layer is formed;
And a step of forming the black matrix on the transparent electrode using a resin in this order.