JP2010134030A - Liquid crystal display device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
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
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
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
〔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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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(SiNX)等からなるゲート絶縁膜22を成膜する。
Next, the
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
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
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
次に、これらの上に、窒化シリコン(SiNX)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
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
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
(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
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
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
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.
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
22
42
44
Claims (4)
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ことを特徴とする液晶表示装置。 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.
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ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 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.
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