JP4152623B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
TFTを駆動素子として利用する液晶表示装置の基本的構成の一例は、第1の透明基板上にTFT、走査配線、あるいは信号配線を形成、第2の透明基板上にカラーフィルタを形成、第1と第2の透明基板の上記TFTあるいはカラーフィルタ形成面を内側にしてその間隙に液晶が封入された構成となっている。第1の基板上のTFTは各画素領域に配置される。また第2の基板上のカラーフィルタは各画素領域に対して、色の赤(R)、緑(G)、青(B)の領域をストライプ状に配置、各色CFの区切りは金属などのブラックマトリクス構成となっている。このように構成された液晶表示装置の明るさすなわち開口率は第1と第2の基板の位置合わせ精度が悪いと大幅に低下し、この影響は第1の基板上のTFTや走査配線あるいは信号配線間の合わせ精度の悪化の影響より大きい。そのため、第1の基板上にTFT、走査配線、あるいは信号配線などに加えて、従来第2の基板に形成されていたカラーフィルタやブラックマトリクスを、同時に形成する技術、一般にカラーフィルタ・オン・TFTと呼ぶ技術が公開されている。
【0003】
一方、液晶表示装置の視野角を広げる方式として、液晶分子を基板とほぼ水平に保ったまま回転させ、液晶を駆動するための画素電極と共通電極を共に第1の基板上に形成させ、この2つの電極間に電圧をかけて基板とほぼ水平に近い電界を生じさせるようにしたIPS(In-Plane−Swithcing)方式や上記画素電極と共通電極の一方の電極をくし歯形状に加工せず平板状にして、その上部に絶縁膜を介してくし歯状電極を形成するFSS(Fringe−Field−Switching)方式が提案されている。FSS方式は特開平11−202356号公報に開示されている。
【0004】
また、IPS方式でカラーフィルタ・オン・TFTを実現する方法は、特開平2000−111957号公報等に開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平2000−111957号公報では液晶層に電界を印加する画素電極をカラーフィルタ層に開口したスルーホールを通じてカラーフィルタ層上部に配置している。このスルーホールは各画素毎に形成されている。しかし発明者らは、実験の結果このスルーホールの目詰まりによる歩留まり低下が大きいという量産性、歩留まりに関する重大な問題を見出すに至った。またIPS表示方式では誘電率が低く、かつその厚さがTFT上の無機絶縁膜の膜厚より厚いカラーフィルタ層による分圧効果のため、特開平2000−111957号公報のようにスルーホールを開けない場合、液晶層に十分な電圧を加えることができず、透過率が低くなるという課題がある。
【0006】
さらに、特開平11−202356号公報では液晶分子を前記第1の基板と水平に回転させるために、第1の基板上にくし歯形状にしない共通電極及びその上に絶縁膜を介してくし歯形状の画素電極を形成する構成を開示しているが、カラーフィルタはこの第1の基板には形成されておらず、カラーフィルタ・オン・TFTに関する問題点を含めた技術開示はない。一方、 特開平2000−111957号公報はIPS方式を用いたカラーフィルタ・オン・TFTの1つの方式を開示しているが、断面構造において、画素電極と共通電極の間に透明の絶縁膜を形成することを基本構成として、カラーフィルタCF層を構成する樹脂製の色層を各画素の指定された配色により、赤(R)、緑(G)、青(B)の所定の厚さで構成し、パターニングされる。そのため、通常のTFTを形成した後、3回のホト・パターニング工程を経て、カラーフィルタ層のR、G、Bを形成、続いて、画素電極あるいは共通電極の一方のくし歯電極を形成、その後に透明な絶縁膜を形成、さらに、その上部に画素電極あるいは共通電極のもう一方のくし歯電極を形成することになっており、極めて工程が長いという問題があった。 さらに、このような長い工程は、TFTが形成された第1の基板上の露光の位置合わせの機会を増加させ、位置合わせマージンを確保した製造工程を行った場合、カラーフィルタ・オン・TFTの目的である開口率や透過率を上げて明るい液晶表示装置を提供する本来の目的が損なわれる問題がある。
【0007】
本発明の目的は上記課題の解決に有り、その第1の目的は画素毎にスルーホールを形成せずに、第1のガラス基板上に、液晶層を駆動する画素電極、共通電極が配置され、さらに、カラーフィルタ層も内蔵するTFT液晶表示装置を提供することにある。
【0008】
また第2の目的は、簡略な製造方法を用いて、液晶分子を基板に水平に回転させて視野角の広い液晶表示装置を形成する際に第1の基板上にTFTのみならずCFを形成した液晶表示装置およびその製造方法を提供することである。
【0009】
さらに第3の目的は、開口率あるいは透過率が高い液晶表示装置およびその製造方法を提供することである。
【0010】
本発明の更なる目的は本明細書において明らかになるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための代表的手段を簡単に説明すると、次のようになる。
【0012】
(手段1)第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層を有し、前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極を有し、該画素電極と前記液晶層の間にカラーフィルタ層を有する液晶表示装置において、走査信号線延在方向に隣接する画素のカラーフィルタの境界が前記映像信号線上に位置づけられていると共に、該境界部と該映像信号線に重畳して前記カラーフィルタと前記液晶層の間に遮光層を形成するものである。
【0013】
これにより工程の短縮、及び映像信号線上にカラーフィルタの境界を設け、かつ該境界領域を遮光する遮光層を設けることで、位置合わせマージンを低減でき、開口率を向上した液晶表示装置が実現できる。
【0014】
(手段2)第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層を有し、前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極と共通電極とを有し、該画素電極と前記液晶層の間にカラーフィルタを有する液晶表示装置において、前記共通電極は前記カラーフィルタより上層に形成され、前記画素電極は前記カラーフィルタより下層に形成され、前記カラーフィルタは前記画素領域において少なくとも前記画素電極全面に重畳して形成するものである。
【0015】
これにより、画素毎にスルーホールを形成せずに、第1のガラス基板上に液晶層を駆動する画素電極、共通電極が配置し、さらにカラーフィルタ層も内蔵するTFT液晶表示装置を提供できる。
【0016】
(手段3)第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層を有し、前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極と共通電極とを有し、該画素電極と前記液晶層の間にカラーフィルタを有する液晶表示装置において、前記共通電極及び画素電極は前記カラーフィルタ層より下層に形成され、前記カラーフィルタは前記画素領域において少なくとも前記画素電極及び前記共通電極の全面に重畳して形成するものである。
【0017】
本手段でも、手段2と同様に画素毎にスルーホールを形成せずに、第1のガラス基板上に液晶層を駆動する画素電極、共通電極を配置し、さらにカラーフィルタ層も内蔵するTFT液晶表示装置を提供できる。
【0018】
(手段4)第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層を有し、前記第1と第2の基板の少なくとも一方に形成された共通電極を有し、前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極を有し、該画素電極と前記液晶層の間にカラーフィルタ層を有する液晶表示装置において、前記カラーフィルタは前記画素電極と前記共通電極の間に形成され、前記液晶層の駆動用電界は前記画素電極及び前記共通電極の間に前記液晶層及び前記カラーフィルタの双方を通過する経路にて形成される構成とするものである。
【0019】
このように配置にすることにより、カラーフィルタ層の各画素にスルーホールを形成しなくても、カラーフィルタ層と第2の基板に挟まれた液晶層に駆動用電界が印加される。カラーフィルタにスルーホールを設けないので、各層レイヤ間の合わせ精度が向上するので、開口率が向上し明るいTFT液晶表示装置が実現できる。
【0020】
さらに本発明の手段の例を説明すると次のようになる。
【0021】
液晶層により大きい電界を印加するためには、前記カラーフィルタ層に形成された画素あるいは共通電極を平面的にくし歯形状として、そのカラーフィルタ下部の共通電極あるいは画素電極を矩形にして、少なくとも上記くし歯電極の端部が下部の矩形電極と重畳し、共通電極と画素電極間の電界強度が上記のように共通電極と画素電極の間に挟む絶縁膜の膜厚で規定するようにすれば良い。また、画素あるいは共通電極を平面的にくし歯形状として、そのカラーフィルタ下部の共通電極あるいは画素電極を矩形にして、少なくとも上記くし歯電極の端部が下部の矩形電極と重畳し、共通電極と画素電極間の電界強度が上記のように共通電極と画素電極の間に挟む絶縁膜の膜厚で規定するようにして、その上部にカラーフィルタ層を形成させても良い。
【0022】
本発明の他の目的を達成する液晶表示装置は、カラーフィルタ層を少なくとも2層以上重ねてTFTの遮光膜として働きを持たせて、工程を簡略化する。
【0023】
本発明の他の目的を達成する液晶表示装置は、カラーフィルタ層は隣り合うドレイン配線にそって分離して重ならないようにするか、各画素毎に分離することにより、透過率の高いカラーフィルタを使用できるとともに、カラーフィルタ層自身を電極として利用できるので、駆動電圧が低く、明るいTFT液晶表示装置が提供できる。
【0024】
また明るいTFT液晶表示装置を提供するための手段をさらに説明すると、次のようになる。
【0025】
第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層を有し、前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線の隣接する各信号線により囲まれた領域として形成される画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極を有する液晶表示装置において、前記映像信号線上に絶縁膜を介して遮光層と共通電極を積層して有し、前記遮光層が金属であり、前記共通電極が透明導電体であることを特徴とする液晶表示装置。
【0026】
さらに、前記共通電極のうちの前記映像信号線上の部分は前記遮光層より幅広であることを特徴とする。
【0027】
さらに、前記共通電極は前記遮光層の上層に積層していることを特徴とする。
【0028】
さらに、前記共通電極は前記遮光層の下層に積層していることを特徴とする。
【0029】
さらに、前記共通電極は、前記映像信号線上で前記遮光層と重畳し、前記映像信号線間の表示領域では前記共通電極は前記遮光層と重畳していないことを特徴とする。
【0030】
さらに、前記画素電極は櫛歯状であることを特徴とする。
【0031】
さらに、前記画素電極が櫛歯状であり、前記絶縁膜より下側に形成されていることを特徴とする。
【0032】
さらに、前記絶縁膜がカラーフィルタであり、前記映像信号線に位置づけて境界部を有することを特徴とする。
【0033】
さらに、前記絶縁膜が有機膜であることを特徴とする。
【0034】
さらに、前記遮光層が前記走査信号線上にも構成されていることを特徴とする。
【0035】
本発明の更なる手段、効果は請求項を含む本明細書において明らかになるであろう。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図により説明する。なお、以下の実施例で、半導体膜はアモルファスシリコン(a−Si)、透明導電膜はITOを代表させたが、これは多結晶シリコンや巨大結晶シリコン、単結晶シリコンでもよい。また他の透明導電膜であるインジュウム亜鉛酸化物(IZO)、InO2、SnO2,ZnO,それらの混合物もしくはInを含む導電性酸化物を用いても良い。また、TFTの配線に関する呼称としては、走査配線をゲート配線、映像信号配線をドレイン配線とする。また、TFTのソース、ドレイン電極は、ドレイン配線側に接続されたTFT部分の電極をドレイン電極、TFTのチャネル長領域を挟んで画素電極側をソース電極と呼ぶ。
【0037】
〔実施例1〕
図1、図2は、実施例1に係わる方式の液晶表示装置の画素部の構造を示す。図1は図2のA−A'線上の断面を示す。
【0038】
まず、図1を用いて説明する。ガラス基板を用いた第1の基板SUB1上には、MoやCrあるいはAlよりなるゲート配線(ゲート電極)GLが配置され、このゲート配線GLを覆うようにSiNからなるゲート絶縁膜GIが形成されている。ゲート配線GLは走査用駆動電圧が供給される。また、ゲート配線GL上にはゲート絶縁膜GIを介してアモルファスシリコンからなる半導体膜ASが配置され、薄膜トランジスタ(TFT)のチャネル層として機能するようになっている。また、リンを高濃度にドープした半導体層d0を仲介として、Mo 、CrあるいはAlによりドレイン電極SD1、ソース電極SD2が配置され、これらを被覆するようにSiNを用いた保護膜PSVが形成されている。上記ドレイン電極SD1は実体として映像用信号電圧の供給されるドレイン配線DLの一部を構成している。そして、保護膜PSVに貫通したスルーホールCNを介してソース電極SD2に接続するITOなどの透明導電膜を用いた画素電極PXが保護膜PSV上に配置されている。
【0039】
そして本実施例では、前記画素電極PX上にカラーフィルタ層FILが形成されている。ここで平面的には、画素電極PXは、1画素の領域、すなわち、隣り合うドレイン配線DL、隣り合うゲート配線で区切られた1画素領域の内側に矩形になっている。 カラーフィルタFILは有機材料を用いており、その平面パターンは縦ストライプパターンとなっている。むろんストライプ状に限るものではなく、長方形状、あるいは特に画素配列がいわゆるデルタ配置の場合は正方形状でもよい。図1に示すように、例えば、緑色のカラーフィルタ層FIL(G)と赤色のカラーフィルタ層FIL(R)はドレイン配線DL上で色のパターンが区切られている。
【0040】
さらに、上記カラーフィルタ層FIL上には、遮光膜BMと共通電極配線CL、共通電極CTが配置されている。図2の平面パターンを見ると、遮光膜BMはドレイン配線DL、ゲート配線GL上に形成されており、 半導体層ASに表面からの入射光が直接あたらない構造となっている。一方、共通電極配線CLは同様に、ドレイン配線DL及びゲート配線GL上に配置された網の目状パターンなっている。その幅は遮光膜BMをより幅広く、それは下部の画素電極PXとカラーフィルタ層FILを介して重なるパターンとなっている。 また、共通電極CTは共通電極配線CLの一部となっており、画素領域でくし歯形状部を有する。本実施例では、遮光膜BMはCrやMoの金属膜、共通電極配線CLはITOなどの透明導電膜で構成されている。この共通電極及びその間隙のカラーフィルタFIL上には配向膜ORIが形成されており、その表面は配向処理されている。
【0041】
なお、遮光層BMをCrやMoの金属膜、共通電極を透明導電膜で構成し、ドレイン上部にカラーフィルタFILで離間して遮光層と共通電極、あるいは共通電極配線の積層構造を設けることには、ドレイン配線DL近傍の遮光によるコントラスト比の向上と共通電極と透明電極とすることによる開口率向上の2つの利点がある。なお映像信号線上の共通電極配線CLは共通電極CTとしても働くため、呼称の仕方は必ずしも重要ではない。図1ではDL上で遮光層BMより幅広に透明の共通電極が積層しているが、これによりDL上の共通電極の端部も光透過領域として利用できるため、さらに開口率の向上が実現する。また透明電極を遮光層の上層としているが、これには酸化物であることにより安定性の高い透明導電体を上層とすることで、その下の金属性の遮光層が保護される効果がある。この場合、金属性の遮光層を成膜し、その後塗布、露光、現像、エッチングによりまず金属層を形成し、その後透明導電体層を成膜し、塗布、露光、現像、エッチングにより画素内の共通電極を透明電極のみで構成することができる。むろん、その逆に金属性の遮光層を上層に、透明電極の共通電極を下層としてもよい。この場合、金属層と透明導電体層を一括成膜した後、金属層をホト、露光、現像、エッチングし、その後透明導電体層をホト、露光、現像、エッチングすることで画素内の共通電極を透明電極のみで構成し光透過領域とすることができ、金属層と透明導電体層の連続成膜が可能となり金属層と透明導電体層間のコンタクトや密着性が改善するという効果がある。また遮光層BMはゲート配線GL上にも形成してマトリックス状にしてもよい。給電抵抗の低減により画質向上が図れると共に、TFTの遮光のための遮光層が対向基板側に不要となるため、さらに開口率の向上が図れるからである。また、上記効果はドレイン配線DLと遮光層BMの離間がカラーフィルタである必要は必ずしも無く、有機絶縁膜、あるいは無機絶縁膜でも良い。ドレイン配線DLの寄生容量低減の観点からは、低誘電率である有機絶縁膜であることが望ましい。また、画素電極PXがいわゆるIPS的配置として櫛歯状に構成され、該画素電極PXと上記共通電極CT間の基板と平行な成分を有するいわゆる横電界で液晶分子を駆動する構成であっても、上記効果を奏することができる。なお、上記説明のうち、遮光層が上層の場合、カラーフィルタの代わりに有機絶縁膜を用いた場合、画素電極PXが櫛歯状の場合、ゲート配線GL上に遮光層を設けた場合、およびこれらを組み合わせた場合の構成はあえて図示してはいない。当業者なれば、上記説明により構造上の変更点が容易に理解できるからである。
【0042】
また、ゲート配線GL上のみに遮光層と共通電極配線CLの積層構造を設けても良い。遮光層が金属層であることによる給電抵抗の低減効果は奏することができる。また、特にノーマリーブラックモードの場合には透明電極上の液晶は同電位であれば動作しない、すなわち黒表示となりコントラストの大幅な低減は生じないため、ドレイン配線DL上を透明な共通電極CTあるいは共通電極配線CLのみで構成しても、実用可能な一定の画質を実現することができる。
【0043】
一方、ガラスよりなる第2の基板SUB2にもの内側に配向膜ORIが形成され、その表面はラビング処理されている。そして、第1のガラス基板SUB1と第2のガラス基板SUB2が、配向膜ORI形成面で対向配置され、これらの間に液晶層LCが配置されている。また第1及び第2のガラス基板SUB1、SUB2の外側の面には偏光板POLが形成されている。なお、前記第1の基板SUB1及び第2の基板SUB2はガラスに限られるものではなく、プラスチック等の透明基板でも良い。
【0044】
以上のように形成されたTFT液晶表示装置では、液晶層LCに電界が掛かっていないときは、液晶層LCにおける液晶分子は第1のガラス基板SUB1に対してほぼ平行な状態となるホモジニアス配向をしている。但し、初期配向状態を限定するものではない。第1のガラス基板SUB1に形成された共通電極CT及び共通電極配線CLと画素電極PX間に電圧差を加えると電界が発生し、閾値電界以上の値では液晶分子が回転し、透過率が制御される。 液晶層にかかる電気力線は共通電極CTから液晶層LC及びカラーフィルタ層FILを通り画素電極PXに至る。 本構造では、基板に対する横方向の電界成分を多く含むので液晶分子が基板に対して回転する成分が支配的になり、視野角が広い液晶表示装置が得られる。
また、画素領域内のくし歯状の共通電極CTと画素電極PXはカラーフィルタ層FILを挟んで重なっており、液晶層LCに印加される最大電界はカラーフィルタ層FILの厚さで規定される。 カラーフィルタ層は1〜2μmの樹脂層で形成されている。本方式は、第1ガラス基板SUB1上の平面的な寸法で画素電極PXと共通電極CT間の最大電界を規定する、例えば、特開平2000−111957号公報のIPS方式の液晶表示装置に比べて、駆動電圧を小さくできる。 また、上記公報は画素カラーフィルタ上にさらに透明絶縁膜を形成し、これを挟むように画素電極と共通電極を配置しており、この透明絶縁膜の成膜とそこに形成されるパターンニングの分だけ、本実施例は工程を簡略できると共に、層間の合わせ回数を削減できるので開口率を向上し、明るい液晶表示が提供できる。
【0045】
次に、製造方法の一例について説明する。まず、図3(a)に示すように、Cr、Mo、あるいはAlとMoの積層膜を成膜して、これをホトリソグラフィおよびエッチング技術によりパターニングすることにより、第1のガラス基板SUB1上にゲート配線GLを形成する。
【0046】
次に、図3(b)に示すように、ゲート配線GLを含む第1のガラス基板SUB1上にSiNからなるゲート絶縁膜GIを形成し、これを介してゲート配線GL上にアモルファスシリコンからなる半導体膜AS、高濃度半導体膜d0を形成する。この半導体膜ASとリンを添加したn型高濃度半導体膜d0は、ゲート絶縁膜GI、半導体膜AS、高濃度半導体膜d0を連続的に成膜し、ホトリソグラフィおよびエッチング技術により高濃度半導体膜d0および半導体膜ASパターンニングすることにより形成される。
【0047】
次に、図3(c)に示すようにドレイン電極SD1、ソース電極SD2を高濃度半導体膜d0とのパターンと一部重なるように形成する。その後、上記ドレイン電極SD1,ソース電極SD2をマスクとして、ドライエッチングにより高濃度半導体層d0を除去して、TFTのチャネル領域を形成する。ドレイン配線DLはドレイン電極SD1と同一工程、材料で形成される。
【0048】
次に、図4(a)に示すように、ドレイン電極SD1、ソース電極SD2、半導体膜AS、ドレイン配線DLを覆うように、ゲート絶縁膜GI上にSiNを用いて保護膜PSVを形成する。 引き続き、ホトリソグライフィおよびエッチングにより、ソース電極SD2上に保護膜PSVのコンタクトホールCNを開口する。次に、図4(b)に示すように、保護膜PSV上にITOからなる透明導電膜を用いた画素電極PXを形成する。この画素電極PXは平面的にはほぼ矩形であり、コンタクトホールCNを介してソース電極SD1に接続される。
【0049】
次に、図5(a)に示すように、保護膜PSV及び画素電極PX上にカラーフィルタ層FILを形成する。 カラーフィルタ層FILは、例えば、赤色(R)、緑色(G)、もしくは青色(B)の染料あるいは顔料を含んだ樹脂膜から形成される。 これは、例えば、赤色などの所望の光学特性が得られる顔料を、アクリルをベースにした感光性樹脂中に分散した顔料分散レジストを用いる。まず、顔料分散レジストを画素電極PX、保護膜PSV上に塗布し、これをホトマスクを用いて隣合うドレイン配線DL上にパターンエッジが来るように、露光、現像し形成する。 これらの工程を、色数、例えば、赤(R)、青(B)、緑(G)の3色分3回繰り返すことで、カラーフィルタ層FILが形成できる。
【0050】
次に、図5(b)に示すように、CrあるいはMoの遮光膜BMを形成し、最終的に、ITOを用いた透明導電膜で共通電極配線CLおよび共通電極CTを形成する。共通電極配線CLはドレイン配線DLをカラーフィルタFILを介して蓋をするように形成する。 共通電極CTはくし歯状でカラーフィルタFILを介して下部の画素電極PXと重なっている。
なお、上記遮光膜BMは金属膜で形成しているが、この場合CLと合わせて共通電位をより低抵抗化に伝達できるという利点もある。また樹脂膜でも良く、この場合CLとDL間の容量を更に低減できるという効果も有る。また用途によっては省略も可能であり、これにより工程が簡略化され、歩留まりが向上するとともに安価な液晶表示装置が提供できる。特に半導体膜ASを多結晶シリコンもしくは巨大結晶シリコンあるいはシリコン多結晶の結晶粒界同士が隣接した、連続粒界シリコン(Continuous Grain Silicon:CGS)を用いた場合は、光照射で発生するTFTがオフ状態でのドレイン電極SD1とソース電極SD2間のリーク電流を小さくできるので、この遮光膜BMは容易に除去できる。
【0051】
以上のように本実施例では、カラーフィルタFIL上の共通電極CTおよび共通電極配線CLからの電気力線が図1の液晶層LCを経由、カラーフィルタ層FILを経てその下部の画素電極PXに至る。この電気力線で決まる電界で液晶層LC中の液晶分子が回転し透過率が制御される。さらに、本実施例の画素領域は、図1及び図2に示すように、カラーフィルタ層FILにスルーホールを形成していない。これは、第1のガラス基板SUB1上にカラーフィルタを形成した、特開平2000−111957号公報で開示された、IPS方式の液晶表示装置と大きな違いである。これにより、 樹脂で形成したカラーフィルタFILの各画素にコンタクトホールを形成する場合に生じるコンタクト不良による歩留まり低下、及び画素毎でのコンタクト抵抗の違いにより画素毎での輝度むらの発生根本的に解消することが出来た。これにより、第1のガラス基板SUB1上に、画素電極PX、共通電極CTさらにカラーフィルタ層FILを形成した広視野角の液晶表示装置として、歩留まり品質が高く、画素毎の輝度むらを解消した液晶表示装置を実現した。
【0052】
なお、本実施例ではTFTに関して記述したが、MIMでもよい。
【0053】
また本実施例では画素部の構成につき説明したものであるが、周辺部には走査信号駆動回路、映像信号駆動回路、制御回路など種々の回路が設けられ、それにより液晶表示装置が駆動されることは言うまでもない。むろんこれら回路の一部あるいは全部が第1の基板SUB1上に多結晶シリコンもしくは巨大結晶シリコンあるいはシリコン多結晶の結晶粒界同士が隣接した、連続粒界シリコンCGSを用いたアクティブ素子により構成されていても良い。
【0054】
また配線もしくは電極に用いる金属材料は、上記説明中で示した材料以外にTa,Wなどでも良い。
【0055】
また透過型、もしくはフロントライト方式の液晶表示装置として構成した場合には、一方の偏光板の背面にはバックライトユニットが備えられていることは言うまでもない。
【0056】
〔実施例2〕
本実施例と実施例1の構造上の違いを図6及び図7を用いて説明する。なお、図6は図7のB−B'切断線の断面を示している。
【0057】
本実施例の液晶表示装置では、第1のガラス基板SUB1上にはゲート配線GL、共通電極配線CLが配置され、さらにITOなどの透明導電膜で形成した共通電極CTが、図7に示すように、共通電極配線CLと重ねて接続をとる配置となっている。 共通電極CTは平面的には、ゲート配線GLやドレイン配線DLと重ならないようにしながら、矩形形状をなす。 これらの、第1のガラス基板SUB1の電極、配線を覆うようにゲート絶縁膜GIが被覆されている。ゲート絶縁膜GI上には半導体層AS、ドレイン電極SD1、ソース電極SD2が形成されており、上記電極と半導体層ASの接続はリンをドープしたn型の高濃度半導体層d0が形成されている。上記、ソース電極SD2、ドレイン電極SD1は実施例1と同様な金属膜で形成されている。ドレイン電極SD1はドレイン配線DLの一部を構成している。
【0058】
ソース電極SD2に接続された画素電極PXはITOなどの透明導電膜で形成されており、それは画素領域内でくし歯形状になっており、このくし歯は、下部のゲート絶縁膜GIを介して共通電極CTと重なっている。PXは線状領域を有すればよく、その両端が相互に接続されていても良い。 そして、その画素電極PX上にはSiNを用いた保護膜PSVが被覆されている。該保護膜PSV上には、カラーフィルタ層FILが形成されている。その上部には、TFT部分の遮光とドレイン配線DL周辺のブラックマトリクスを兼ねる遮光膜BMが形成されている。その上部には配向膜ORIが形成され、第2のガラス基板SUB2の内側に形成された配向膜ORIと同様に配向処理されている。
以上のように本実施例では、保護膜PSV下部にある画素電極PXから延びた電気力線が、保護膜PSV、カラーフィルタ層FIL、液晶層LCを経て、さらに、再度、下部に降下し、カラーフィルタ層FIL、保護膜PSV、画素電極PXの間隙のゲート絶縁膜GIを経て、共通電極CTに至る。 ここで、用いた液晶の誘電異方性はとくに規定はしない。但し本構造では正の誘電率異方性を有する材料の方が駆動電圧を下げることが可能であり、より望ましい。
【0059】
本実施例は実施例1と同様に、この樹脂で形成したカラーフィルタFILの各画素にコンタクトホールを形成されておらず、従来の公知例に比べて歩留まりを高くできる特徴を有する。さらに本実施例は、実施例1に比べて点欠陥を低減できるという大きな利点をもつ。以下に、その理由を説明する。
【0060】
有機材料と無機材料の間の固着は、有機材料同士あるいは無機材料同士より難しいことが知られている。しかし実施例1ではカラーフィルタFIL上に導電性の金属あるいは透明導電体による無機材料である共通電極CTを形成する必要がある。このため、この共通電極がFILから製造過程においてはがれやすく、点欠陥が生じ易い構造となっている。さらに、共通電極CTは櫛歯状あるいは線状に加工されているため、その幅も狭く、さらに剥がれやすいものとなっている。FIL状の構成物が剥がれた場合、それが電極であれば該領域では光の制御が不能になり、また光そのものは制御可能であっても液晶層のギャップを変動させ、輝度むらにつながる。一方本実施例では、FIL上には遮光層を形成する。この遮光層は、一例として樹脂で形成する。この場合遮光層BMとカラーフィルタFILは有機材料同士であるので、相対的に剥がれ難い構成となる。また遮光層BMを金属材料で形成した場合、遮光層であるので実施例1のCTより幅広で形成できるため、FILとの接触面積を増加できるため実施例1よりも剥がれ難い構造を実現できる。すなわち、本実施例では遮光層BMが樹脂、金属いずれの場合でも、実施例1に比べFIL上の構成層を剥がれ難いものとでき、歩留まりを向上できる。
【0061】
〔実施例3〕
図8に断面図を示す。第1のガラス基板SUB1上に走査電圧を駆動するゲート配線GL、映像信号電圧を供給するドレイン配線DL及びその一部をなすドレイン電極SD1、ソース電極SD2、SiNで形成されたゲート絶縁膜GI、保護膜PSV、保護膜PSV上配置されソース電極SD2に接続された画素電極PXが形成されている。画素電極PXまでの構造、製造工程は、実施例1と同じである。
【0062】
本実施例と実施例1の違いは、画素内の画素電極PXより上部の構造とそれに対応する工程である。カラーフィルタ層FILが、TFTの半導体層ASで、単一の色に対するカラーフィルタ層FIL(R)に対して、隣の画素のカラーフィルタ層FIL(G)が重ねてある。このように、少なくとも、2層以上のカラーフィルタFILを重ねることにより、第2のガラス基板SUB2側から入射する光からの遮光膜効果が高まる。 図6では2層重ねたが、これに他のもう1つの色である青のカラーフィルタFIL(B)を重ねるとさらにその遮光効果が高くなる。
【0063】
本実施例は、画素の一部で、カラーフィルタ層FILの色層を2層あるいは3層平面的に重ねることにより、これをTFT部分の遮光膜あるいは画素間の区切りのブラックマトリクスの少なくとも一部として適用している。これにより、実施例1に比べて、別途の成膜、パターニングで形成した遮光膜BMが省略できる。カラーフィルタ層FILは、例えば、赤色(R)、緑色(G)、もしくは青色(B)の染料あるいは顔料を含んだ樹脂膜から形成される。 これは、例えば、赤色などの所望の光学特性が得られる顔料が、アクリルをベースにした感光性樹脂中に分散された顔料分散レジストを用いる。まず、顔料分散レジストを画素電極PX、保護膜PSV上に塗布し、これをホトマススクを用いて露光、現像し形成する。 これらの工程を、色数、例えば、赤(R)、青(B)、緑(G)の3色分3回繰り返すことで、カラーフィルタ層FILが形成できる。
【0064】
本実施例では、カラーフィルタ層FILの上部に透明な絶縁膜材料からなるオーバコート層OCを形成する。このオーバコート層OCは、例えば、アクリル樹脂などの熱硬化樹脂を用いる。また、光硬化性の透明な樹脂を用いても良い。その上に、CL,CTを形成した。このオーバコート層OCはカラーフィルタ層FILが部分的に重なりその段差による配向膜ORIのラビング工程で発生する不良を低減できる平坦化効果がある。これにより、隣合うドレイン配線DL間隔、隣合うゲート配線GL間隔が小さくなる高精細、一例としてドレイン配線DLの間隔が80μm以下ののTFT液晶表示装置において、配向処理、特にラビング処理による場合に伴う不良が実施例1に比べて低減した。
【0065】
また本実施例では、カラーフィルタFIL上の共通電極CTおよび共通電極配線CLから液晶層LCを経由、カラーフィルタ層FIL、オーバコート層OCを経てその下部の画素電極PXに至る電気力線で決まる電界により、液晶層LC中の液晶分子が回転し透過率が制御される。
【0066】
〔実施例4〕
図9、図10は、本発明の実施例4に係わる方式の液晶表示装置を示す。 図9は、図10の1画素の平面図のC−C'線上の断面を示す。第1のガラス基板SUB1上に走査電圧を駆動するゲート配線GL、映像信号電圧を供給するドレイン配線DL及びその一部をなすドレイン電極SD1、ソース電極SD2、SiNで形成されたゲート絶縁膜GI、保護膜PSV、保護膜PSV上配置されソース電極SD2に接続された画素電極PXが形成されている。画素電極PXまでの構造、製造工程は、実施例1と同じである。
【0067】
上記保護膜PSV上にカラーフィルタ層FILを形成する。本実施例ではカラーフィルタ層FILの平面パターンが実施例1及び2と大きく異なっている。カラーフィルタ層FILは隣り合うドレイン配線DL付近で境界を持つが、隣り合うカラーフィルタ層FILは互いに分離した領域を有する。 図9の断面図では、赤色のカラーフィルタ層FIL(R)と緑色のカラーフィルタ層FIL(G)はドレイン配線DL上近傍で互いに重なったり、接触していない領域が有ることを示している。
一方、隣り合うカラーフィルタ層FILの間隙は大きな段差を持つので、その上部より透明な絶縁膜材料からなるオーバコート層OCを形成する。このオーバコート層OCは、例えば、アクリル樹脂などの熱硬化樹脂を用いる。また、光硬化性の透明な樹脂を用いても良い。このオーバコート層OCはカラーフィルタ層FILが部分的に重なりその段差による配向膜ORIの塗布不良、さらには配向不良を低減する平坦化効果がある。
【0068】
その上部には、液晶層LCを駆動する共通電極CT及び共通電極配線CLをがくし歯形状に配置されている。 共通電極CTはITOなどの透明導電膜で形成する。但し、第1〜第3の実施例でも同じであるが、この共通電極CT及び共通電極配線CLともにCrやMoのような金属膜を用いても良い。この場合は、透過率は低下するが、ITOより抵抗が低く、さらに遮光膜の役割も果すので特別な遮光膜BMを設ける必要がなく、より大画面のTFT液晶表示装置が提供できる。
【0069】
本実施例の最大の特徴は、上記のように、各画素のカラーフィルタ層が、隣り合うドレイン配線DLに沿って、互いに重ならないように分離されている、あるいは、さらに隣り合うゲート配線に沿って、1画素、1画素分離している点にある。これは、以下の性能向上を実現するためである。カラーフィルタの色を決めるカラーレジストにとって、高色純度と高透過率はトレードオフの関係に有る。このようなトレードオフを両立する材料として、発明者らは導電性を有する材料が有望であることを見出した。また別の有望な材料として、イオン性成分が含まれる材料が有望であることを見出した。
【0070】
しかし、実際の製品構造に準じ試作を行うと、クロストークの悪化、駆動電圧の上昇、信頼性の不良など予期しない新たな現象が生じた。これらを詳細に解析した結果、その原因は以下のようであるとの解釈に至った。すなわち、カラーフィルタFILにこれら材料を用い、かつ隣り合う画素間のカラーフィルタ層FILが重なっていると、導電性が高い材料では、画素電極PXの電位が隣の画素にリークしてしまい、これによりクロストークの悪化や実効電圧の低下、すなわち駆動電圧の上昇が生じたものと判明した。また、イオン性成分を含む場合には、接触したカラーフィルタFIL同士でイオンの交換が生じ、カラーフィルタFILに退色現象が生じることが判明した。そしてこの退色現象は時間と共に進行する信頼性上の問題を示すことも判明した。そして導電性を有しイオン性成分を有する場合には、液晶表示装置の実際の駆動、すなわち通電によりイオンの交換が加速され、急速に退色が起きることが判明した。
【0071】
そこで発明者らは、導電性を有する、あるいはイオン性成分を有する、もしくは導電性を有しかつイオン性成分を有するカラーフィルタを適用するために、図9に断面図、図10に平面図として示す構造を考案した。すなわち各画素毎にカラーフィルタFILを分離して、さらに透明性のオーバコート膜OCでカラーフィルタ間を分離したものである。またさらに該オーバコート膜OCを、カラーフィルタFILと該カラーフィルタ上に形成された電極もしくは導電材料、例えば共通電極CTとの間に設けたものである。
【0072】
前者の手法では、カラーフィルタが導電性を有する場合、画素間でカラーフィルタの短絡が防止できるためクロストークの悪化、及び駆動電圧の上昇を防止することが出来る。またカラーフィルタがイオン性成分を有する場合、カラーフィルタ間のイオン交換を防止でき、カラーフィルタの退色を防止することができる。
【0073】
後者の手法では、カラーフィルタが導電性を有する場合、画素電極PXと共通電極CLの短絡を防止することができる。またカラーフィルタがイオン性成分を有する場合には、カラーフィルタ中のイオン性成分が液晶層に溶け出し液晶層を汚染することを防止できるとともに、液晶層とカラーフィルタ間のイオン交換を抑制できるため、やはりカラーフィルタの退色を防止できる。
【0074】
また図10ではゲート配線GL間は分離せず、ドレイン配線DLに沿ったカラーフィルタを重ねないようにしているが、該構造でも一定の効果を実現できる。これはゲート配線GLの幅はドレイン配線DLより幅が広く、映像信号線延在方向に隣接する画素電極間の距離を、走査信号線延在方向に隣接する画素電極間の距離より大きく保てるため、画素電極間のリークを低減できるからである。なお、TFT上には図9に示すように保護膜を形成している。これは、カラーフィルタFILによるソース−ドレイン間の短絡を防止する機能も果たしている。
【0075】
また本実施例では共通電極CLが画素電極PXと同じ基板上に形成されている場合を中心に説明したが、本実施例の効果は、共通電極CLが画素電極PXと対向する基板上に形成されている場合も同様であり、本実施例に含むものである。
【0076】
カラーフィルタFILは走査信号線延在方向、映像信号線延在方向の双方で各画素間で分離してもよく、その場合には映像信号線延在方向に隣接する画素間の画素電極同士も完全に分離できるため、より確実に本実施例の効果を実現できる。
【0077】
またカラーフィルタFILが導電性の場合、画素電極PXの電位はカラーフィルタ層FILの導電性によりFILの表面側に伝わり、画素電極PXの電位がより液晶層LC側に到達するので、駆動電圧の低いTFT液晶表示装置が提供できるという新たな効果が実現できた。またこの際に、カラーフィルタの導電率を示す抵抗率は、10の14乗Ωcm以下であれば電圧低下の効果が生じ得る。さらに駆動電圧の低下を図るには、10の10乗Ωcm以下であることが望ましい。むろん低ければ低いほど駆動電圧低下の効果が強まることは言うまでもないが、低抵抗化を図りすぎると光透過率が低下する傾向が有るため、10の3乗Ωcmから10の10乗Ωcmの範囲にあることが最も望ましい。
【0078】
また本実施例の構成の液晶表示装置では、液晶層にかかる駆動用電界がカラーフィルタ層を通過する構成となる。従来の方式、例えばカラーフィルタをTFTと異なる基板上に設ける方式では、その一例では画素電極がTFT基板上に有り、共通電極がカラーフィルタ基板のカラーフィルタ上に有り、画素電極と共通電極間に駆動用電界を生じせしめる縦電界方式がある。この方式では、液晶層にかかる駆動用電界は、カラーフィルタ層を通過しない。またいわゆる横電界方式では、画素電極と共通電極の双方がTFT基板上に有り、該電極間で駆動用電界を形成するため、やはり液晶層にかかる駆動用電界はカラーフィルタ層を通過しない。さらにカラーフィルタをTFT基板に設けた方式においても、従来知られる方式はカラーフィルタ上に画素電極を設け、対向基板上に共通電極を設け、この間で液晶層にかかる駆動用電界を形成するものであり、やはり液晶層にかかる駆動用電界はカラーフィルタ層を通過しない。しかし、本実施例では、画素電極と共通電極の間にカラーフィルタ層を設け、該カラーフィルタ層を通過して液晶層に駆動用電界を形成するものである。したがって、カラーフィルタ層が本実施例のようにイオン性不純物を有する場合、あるいは導電性を有する場合、もしくは何らかの汚染性不純物、一例として金属イオン、あるいは有機溶媒等を含む場合には、該液晶層とカラーフィルタの反応が、前記カラーフィルタを通過する駆動用電界により加速されるため、液晶層の汚染が加速されると言う新たな課題も見出すに至っている。したがって、液晶表示装置の信頼性を確保し、液晶層の汚染を防止するという観点から、画素電極と共通電極の間にカラーフィルタ層を設け、該カラーフィルタ層を通過して液晶層に駆動用電界を形成する方式では、カラーフィルタと液晶層の間に汚染防止用の保護膜を形成することが極めて望ましい。またこの保護膜が有機膜である場合には、平坦化効果も合わせて実現できるためさらに望ましい。
【0079】
以上詳述したように、本実施例の構成によりカラーフィルタがTFT基板上に配置され、かつ高色純度で明るいTFT液晶表示装置が実現できる。
【0080】
また本発明は技術思想、効果を含め実施例1から実施例4の実施形態に限定されるものではなく、請求項を含む明細書中に開示の技術思想による構成、効果は本発明の範疇に全て含むものである。
【0081】
【発明の効果】
本発明の効果の代表的な例は以下のようになる。すなわち、画素毎にカラーフィルタにスルーホールを形成せずに、第1のガラス基板上に液晶層を駆動する画素電極、共通電極が配置され、さらにカラーフィルタ層も内蔵するTFT液晶表示装置を提供できる。
【0082】
さらに簡略な製造方法を用いて、液晶分子を基板に水平に回転させて視野角の広い液晶表示装置を形成する際に第1の基板上にTFTのみならずCFを形成させた液晶表示装置およびその製造方法を提供できる。
【0083】
さらに開口率あるいは透過率が高い液晶表示装置およびその製造方法を提供できる。
【0084】
さらに視野角が広く、明るいTFT表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の一実施例の画素の断面図である。
【図2】本発明の液晶表示装置の一実施例の画素の平面図である。
【図3】本発明の液晶表示装置の一実施例の製造方法の説明図である。
【図4】本発明の液晶表示装置の一実施例の製造方法の説明図である。
【図5】本発明の液晶表示装置の一実施例の製造方法の説明図である。
【図6】本発明の液晶表示装置の一実施例の画素の断面図である。
【図7】本発明の液晶表示装置の一実施例の画素の平面図である。
【図8】本発明の液晶表示装置の一実施例の画素の断面図である。
【図9】本発明の液晶表示装置の一実施例の画素の断面図である。
【図10】本発明の液晶表示装置の一実施例の画素の平面図である。
【符号の説明】
AS…半導体膜、SUB1…第1のガラス基板、SUB2…第2のガラス基板、SD1…ドレイン電極、SD2…ソース電極、GL…ゲート配線、DL…ドレイン配線、CL…共通電極配線、CT…共通電極、TFT…薄膜トランジスタ、GI…ゲート絶縁膜、PSV…保護膜、PX…画素電極、FIL…カラーフィルタ層、LC…液晶層、ORI…配向膜、OC…オーバコート膜、BM…遮光膜、POL…偏光板。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
An example of a basic configuration of a liquid crystal display device using a TFT as a driving element is as follows. A TFT, a scanning wiring, or a signal wiring is formed on a first transparent substrate, and a color filter is formed on a second transparent substrate. The liquid crystal is sealed in the gap with the TFT or color filter forming surface of the second transparent substrate facing inside. The TFT on the first substrate is disposed in each pixel region. The color filter on the second substrate has red (R), green (G), and blue (B) regions of color arranged in stripes for each pixel region, and each color CF is separated by black such as metal. It has a matrix configuration. The brightness, that is, the aperture ratio of the liquid crystal display device configured as described above is greatly reduced when the alignment accuracy of the first and second substrates is poor, and this influence is caused by the TFT, the scanning wiring, or the signal on the first substrate. Greater than the effect of deterioration in alignment accuracy between wires. Therefore, in addition to TFT, scanning wiring, signal wiring, etc. on the first substrate, the technology to form the color filter and black matrix previously formed on the second substrate at the same time, generally color filter-on-TFT The technology called is open to the public.
[0003]
On the other hand, as a method of widening the viewing angle of the liquid crystal display device, the liquid crystal molecules are rotated while being kept almost horizontal with the substrate, and both the pixel electrode and the common electrode for driving the liquid crystal are formed on the first substrate. An IPS (In-Plane-Switching) method in which a voltage is applied between the two electrodes to generate an electric field that is nearly horizontal with the substrate, and one of the pixel electrode and the common electrode is not processed into a comb shape. An FSS (Fringe-Field-Switching) method has been proposed in which a flat plate is formed and a tooth-like electrode is formed on the upper portion thereof via an insulating film. The FSS system is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-202356.
[0004]
A method for realizing a color filter on TFT by the IPS method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-111957.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-111957, pixel electrodes for applying an electric field to the liquid crystal layer are arranged above the color filter layer through through holes opened in the color filter layer. This through hole is formed for each pixel. However, as a result of experiments, the inventors have found a serious problem regarding mass productivity and yield that the yield drop due to clogging of the through hole is large. In the IPS display system, a through hole is opened as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-111195 because of a voltage dividing effect by a color filter layer having a low dielectric constant and a thickness that is larger than the thickness of the inorganic insulating film on the TFT. If not, a sufficient voltage cannot be applied to the liquid crystal layer, and there is a problem that the transmittance is lowered.
[0006]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-202356, in order to rotate liquid crystal molecules horizontally with the first substrate, a common electrode not formed in a comb shape on the first substrate and a comb tooth via an insulating film thereon. Although a configuration in which a pixel electrode having a shape is formed is disclosed, the color filter is not formed on the first substrate, and there is no technical disclosure including problems relating to the color filter on TFT. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-11957 discloses one method of color filter-on-TFT using the IPS method, but in the cross-sectional structure, a transparent insulating film is formed between the pixel electrode and the common electrode. As a basic configuration, the resin color layer that constitutes the color filter CF layer is configured with a predetermined thickness of red (R), green (G), and blue (B) according to the designated color scheme of each pixel. And patterned. Therefore, after forming a normal TFT, after three photo-patterning steps, the color filter layer R, G, B is formed, and then one of the pixel electrode or the common electrode is formed. In addition, a transparent insulating film is formed, and the pixel electrode or the other comb electrode of the common electrode is formed on the transparent insulating film. Further, such a long process increases the chance of alignment of exposure on the first substrate on which the TFT is formed, and when a manufacturing process that secures an alignment margin is performed, the color filter on TFT There is a problem that the original purpose of providing a bright liquid crystal display device by increasing the aperture ratio and transmittance, which are the objectives, is impaired.
[0007]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. The first object is to form a pixel electrode and a common electrode for driving a liquid crystal layer on a first glass substrate without forming a through hole for each pixel. Furthermore, another object of the present invention is to provide a TFT liquid crystal display device that also incorporates a color filter layer.
[0008]
The second purpose is to form not only TFT but also CF on the first substrate when a liquid crystal display device having a wide viewing angle is formed by rotating liquid crystal molecules horizontally on the substrate using a simple manufacturing method. The liquid crystal display device and the manufacturing method thereof are provided.
[0009]
A third object is to provide a liquid crystal display device having a high aperture ratio or transmittance and a method for manufacturing the same.
[0010]
Further objects of the present invention will become apparent herein.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A typical means for solving the above problems will be briefly described as follows.
[0012]
(Means 1) A first and second transparent substrates, and a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein the first substrate has a plurality of video signal lines and a plurality of scanning signals. And a plurality of pixel regions formed as regions surrounded by the video signal lines and the scanning signal lines, each pixel region having at least one active element and a pixel electrode, In a liquid crystal display device having a color filter layer between liquid crystal layers, a boundary of a color filter of a pixel adjacent in a scanning signal line extending direction is positioned on the video signal line, and the boundary portion and the video signal line And a light shielding layer is formed between the color filter and the liquid crystal layer.
[0013]
This shortens the process, and by providing a color filter boundary on the video signal line and providing a light-shielding layer that shields the boundary region, a liquid crystal display device that can reduce the alignment margin and improve the aperture ratio can be realized. .
[0014]
(Means 2) A first and second transparent substrates, and a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein the first substrate has a plurality of video signal lines and a plurality of scanning signals. And a plurality of pixel regions formed as regions surrounded by the video signal lines and the scanning signal lines, each pixel region having at least one active element, a pixel electrode, and a common electrode, In a liquid crystal display device having a color filter between a pixel electrode and the liquid crystal layer, the common electrode is formed in an upper layer than the color filter, the pixel electrode is formed in a lower layer than the color filter, and the color filter is the pixel The region is formed so as to overlap at least the entire surface of the pixel electrode.
[0015]
Accordingly, it is possible to provide a TFT liquid crystal display device in which a pixel electrode and a common electrode for driving a liquid crystal layer are arranged on the first glass substrate without forming a through hole for each pixel, and a color filter layer is also built in.
[0016]
(Means 3) First and second transparent substrates, and a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein the first substrate has a plurality of video signal lines and a plurality of scanning signals. And a plurality of pixel regions formed as regions surrounded by the video signal lines and the scanning signal lines, each pixel region having at least one active element, a pixel electrode, and a common electrode, In the liquid crystal display device having a color filter between a pixel electrode and the liquid crystal layer, the common electrode and the pixel electrode are formed below the color filter layer, and the color filter is at least in the pixel region and in common with the pixel electrode. It is formed so as to overlap the entire surface of the electrode.
[0017]
Also in this means, a TFT liquid crystal in which a pixel electrode for driving a liquid crystal layer and a common electrode are arranged on the first glass substrate and a color filter layer is also built in without forming a through hole for each pixel similarly to the means 2. A display device can be provided.
[0018]
(Means 4) A first and second transparent substrates, and a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, and formed on at least one of the first and second substrates The first substrate has a plurality of video signal lines, a plurality of scanning signal lines, and a plurality of pixel regions formed as a region surrounded by the video signal lines and the scanning signal lines; Each pixel region includes at least one active element and a pixel electrode, and in the liquid crystal display device having a color filter layer between the pixel electrode and the liquid crystal layer, the color filter is interposed between the pixel electrode and the common electrode. The driving electric field of the liquid crystal layer is formed between the pixel electrode and the common electrode through a path that passes through both the liquid crystal layer and the color filter.
[0019]
With this arrangement, a driving electric field is applied to the liquid crystal layer sandwiched between the color filter layer and the second substrate without forming a through hole in each pixel of the color filter layer. Since no through hole is provided in the color filter, the alignment accuracy between the layers is improved, so that the aperture ratio is improved and a bright TFT liquid crystal display device can be realized.
[0020]
Further, an example of the means of the present invention will be described as follows.
[0021]
In order to apply a larger electric field to the liquid crystal layer, the pixel or common electrode formed in the color filter layer is planarly comb-shaped, the common electrode or pixel electrode under the color filter is rectangular, and at least the above-mentioned If the end of the comb electrode overlaps with the lower rectangular electrode, and the electric field strength between the common electrode and the pixel electrode is defined by the film thickness of the insulating film sandwiched between the common electrode and the pixel electrode as described above good. Further, the pixel or common electrode is formed into a comb-like shape in a plane, the common electrode or pixel electrode below the color filter is rectangular, and at least the end portion of the comb electrode overlaps the lower rectangular electrode, As described above, the color filter layer may be formed on the upper part of the insulating film so that the electric field strength between the pixel electrodes is defined by the film thickness of the insulating film sandwiched between the common electrode and the pixel electrode.
[0022]
In a liquid crystal display device that achieves another object of the present invention, at least two or more color filter layers are stacked to serve as a light-shielding film for a TFT, thereby simplifying the process.
[0023]
A liquid crystal display device that achieves another object of the present invention is a color filter having a high transmittance by separating the color filter layers along adjacent drain lines so as not to overlap each other or by separating each color pixel layer. Since the color filter layer itself can be used as an electrode, a bright TFT liquid crystal display device with a low driving voltage can be provided.
[0024]
The means for providing a bright TFT liquid crystal display device will be further described as follows.
[0025]
A first and second transparent substrate; and a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein the first substrate includes a plurality of video signal lines, a plurality of scanning signal lines, and the In the liquid crystal display device having a pixel region formed as a region surrounded by a video signal line and each signal line adjacent to the scanning signal line, each pixel region having at least one active element and a pixel electrode. A liquid crystal display device comprising: a light-shielding layer and a common electrode laminated on a signal line through an insulating film, wherein the light-shielding layer is a metal, and the common electrode is a transparent conductor.
[0026]
Further, a portion of the common electrode on the video signal line is wider than the light shielding layer.
[0027]
Furthermore, the common electrode is laminated on the light shielding layer.
[0028]
Furthermore, the common electrode is laminated below the light shielding layer.
[0029]
Further, the common electrode overlaps with the light shielding layer on the video signal line, and the common electrode does not overlap with the light shielding layer in a display region between the video signal lines.
[0030]
Furthermore, the pixel electrode has a comb shape.
[0031]
Furthermore, the pixel electrode has a comb shape and is formed below the insulating film.
[0032]
Further, the insulating film is a color filter and has a boundary portion positioned on the video signal line.
[0033]
Furthermore, the insulating film is an organic film.
[0034]
Furthermore, the light shielding layer is also formed on the scanning signal line.
[0035]
Further means and advantages of the present invention will become apparent in this specification including the claims.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following examples, the semiconductor film is represented by amorphous silicon (a-Si) and the transparent conductive film is represented by ITO. However, this may be polycrystalline silicon, giant crystal silicon, or single crystal silicon. In addition, other transparent conductive films such as indium zinc oxide (IZO), InO 2, SnO 2, ZnO, a mixture thereof, or a conductive oxide containing In may be used. As names for TFT wiring, a scanning wiring is a gate wiring and a video signal wiring is a drain wiring. The TFT source and drain electrodes are referred to as a TFT electrode connected to the drain wiring side as a drain electrode, and a pixel electrode side sandwiching the TFT channel length region as a source electrode.
[0037]
[Example 1]
1 and 2 show the structure of a pixel portion of a liquid crystal display device according to the first embodiment. FIG. 1 shows a cross section taken along the line AA ′ of FIG.
[0038]
First, it demonstrates using FIG. On the first substrate SUB1 using a glass substrate, a gate wiring (gate electrode) GL made of Mo, Cr, or Al is disposed, and a gate insulating film GI made of SiN is formed so as to cover the gate wiring GL. ing. The gate wiring GL is supplied with a scanning drive voltage. A semiconductor film AS made of amorphous silicon is disposed on the gate wiring GL via a gate insulating film GI, and functions as a channel layer of a thin film transistor (TFT). Further, the drain electrode SD1 and the source electrode SD2 are arranged by Mo 2, Cr or Al through the semiconductor layer d0 doped with phosphorus at a high concentration, and the protective film PSV using SiN is formed so as to cover them. Yes. The drain electrode SD1 actually constitutes a part of the drain wiring DL to which the video signal voltage is supplied. A pixel electrode PX using a transparent conductive film such as ITO connected to the source electrode SD2 through a through hole CN penetrating the protective film PSV is disposed on the protective film PSV.
[0039]
In this embodiment, a color filter layer FIL is formed on the pixel electrode PX. Here, in plan view, the pixel electrode PX has a rectangular shape inside one pixel area, that is, inside one pixel area defined by adjacent drain wiring DL and adjacent gate wiring. The color filter FIL uses an organic material, and its planar pattern is a vertical stripe pattern. Of course, the shape is not limited to a stripe shape, and may be a rectangular shape or a square shape particularly when the pixel arrangement is a so-called delta arrangement. As shown in FIG. 1, for example, the color pattern of the green color filter layer FIL (G) and the red color filter layer FIL (R) is divided on the drain wiring DL.
[0040]
Further, a light shielding film BM, a common electrode line CL, and a common electrode CT are disposed on the color filter layer FIL. When the planar pattern of FIG. 2 is seen, the light shielding film BM is formed on the drain wiring DL and the gate wiring GL, and has a structure in which incident light from the surface is not directly applied to the semiconductor layer AS. On the other hand, the common electrode line CL similarly has a mesh pattern disposed on the drain line DL and the gate line GL. The width of the light-shielding film BM is wider, and it has a pattern that overlaps with the lower pixel electrode PX via the color filter layer FIL. The common electrode CT is a part of the common electrode wiring CL, and has a comb-shaped portion in the pixel region. In this embodiment, the light shielding film BM is made of a Cr or Mo metal film, and the common electrode wiring CL is made of a transparent conductive film such as ITO. An alignment film ORI is formed on the common electrode and the color filter FIL in the gap, and the surface thereof is subjected to an alignment process.
[0041]
The light shielding layer BM is made of a metal film of Cr or Mo, the common electrode is made of a transparent conductive film, and the laminated structure of the light shielding layer and the common electrode or the common electrode wiring is provided above the drain by being separated by a color filter FIL. There are two advantages of improving the contrast ratio by shielding light near the drain wiring DL and improving the aperture ratio by using a common electrode and a transparent electrode. Since the common electrode line CL on the video signal line also functions as the common electrode CT, the naming method is not necessarily important. In FIG. 1, a transparent common electrode wider than the light shielding layer BM is laminated on the DL. However, since the end of the common electrode on the DL can also be used as a light transmission region, the aperture ratio can be further improved. . Moreover, although the transparent electrode is used as the upper layer of the light-shielding layer, this has the effect of protecting the metallic light-shielding layer therebelow by using a highly stable transparent conductor as the upper layer due to being an oxide. . In this case, a metallic light-shielding layer is formed, and then a metal layer is first formed by coating, exposure, development, and etching, and then a transparent conductor layer is formed, and coating, exposure, development, and etching are performed in the pixel. The common electrode can be composed of only a transparent electrode. Needless to say, conversely, a metallic light-shielding layer may be an upper layer, and a common electrode of the transparent electrode may be a lower layer. In this case, after the metal layer and the transparent conductor layer are collectively formed, the metal layer is photo-exposed, exposed, developed, and etched, and then the transparent conductor layer is photo-exposed, exposed, developed, and etched, thereby forming a common electrode in the pixel. Can be formed of only a transparent electrode to form a light transmission region, and a continuous film formation of the metal layer and the transparent conductor layer is possible, which has an effect of improving the contact and adhesion between the metal layer and the transparent conductor layer. The light shielding layer BM may also be formed on the gate wiring GL to form a matrix. This is because image quality can be improved by reducing the feeding resistance, and a light shielding layer for shielding the TFT is not required on the counter substrate side, so that the aperture ratio can be further improved. In addition, the effect described above is not necessarily limited to the color filter in the distance between the drain wiring DL and the light shielding layer BM, and an organic insulating film or an inorganic insulating film may be used. From the viewpoint of reducing the parasitic capacitance of the drain wiring DL, an organic insulating film having a low dielectric constant is desirable. Further, the pixel electrode PX is configured in a comb shape as a so-called IPS arrangement, and the liquid crystal molecules are driven by a so-called lateral electric field having a component parallel to the substrate between the pixel electrode PX and the common electrode CT. The above effects can be achieved. In the above description, when the light shielding layer is an upper layer, when an organic insulating film is used instead of the color filter, when the pixel electrode PX is comb-like, when the light shielding layer is provided on the gate wiring GL, and The configuration when these are combined is not shown. This is because those skilled in the art can easily understand structural changes from the above description.
[0042]
Further, a laminated structure of the light shielding layer and the common electrode wiring CL may be provided only on the gate wiring GL. The effect of reducing the feeding resistance due to the fact that the light shielding layer is a metal layer can be achieved. In particular, in the normally black mode, the liquid crystal on the transparent electrode does not operate if it has the same potential, that is, displays black and does not cause a significant reduction in contrast. Even if it is composed of only the common electrode wiring CL, it is possible to realize a practically acceptable constant image quality.
[0043]
On the other hand, an alignment film ORI is formed inside the second substrate SUB2 made of glass, and the surface thereof is rubbed. The first glass substrate SUB1 and the second glass substrate SUB2 are disposed to face each other on the alignment film ORI formation surface, and the liquid crystal layer LC is disposed therebetween. A polarizing plate POL is formed on the outer surfaces of the first and second glass substrates SUB1 and SUB2. The first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 are not limited to glass but may be a transparent substrate such as plastic.
[0044]
In the TFT liquid crystal display device formed as described above, when an electric field is not applied to the liquid crystal layer LC, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer LC have a homogeneous alignment that is substantially parallel to the first glass substrate SUB1. is doing. However, the initial alignment state is not limited. When a voltage difference is applied between the common electrode CT and common electrode wiring CL formed on the first glass substrate SUB1 and the pixel electrode PX, an electric field is generated, and liquid crystal molecules rotate at a value equal to or higher than the threshold electric field, and the transmittance is controlled. Is done. The lines of electric force applied to the liquid crystal layer pass from the common electrode CT to the pixel electrode PX through the liquid crystal layer LC and the color filter layer FIL. In this structure, since a lot of electric field components in the lateral direction with respect to the substrate are included, a component in which liquid crystal molecules rotate with respect to the substrate becomes dominant, and a liquid crystal display device with a wide viewing angle can be obtained.
Further, the comb-like common electrode CT and the pixel electrode PX in the pixel region overlap with each other with the color filter layer FIL interposed therebetween, and the maximum electric field applied to the liquid crystal layer LC is defined by the thickness of the color filter layer FIL. . The color filter layer is formed of a 1 to 2 μm resin layer. In this method, the maximum electric field between the pixel electrode PX and the common electrode CT is defined by a planar dimension on the first glass substrate SUB1, for example, as compared with an IPS liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-11957. The driving voltage can be reduced. In the above publication, a transparent insulating film is further formed on the pixel color filter, and a pixel electrode and a common electrode are arranged so as to sandwich the transparent insulating film, and the patterning of the transparent insulating film and the patterning formed thereon are performed. In this embodiment, the process can be simplified and the number of interlayer alignment can be reduced, so that the aperture ratio can be improved and a bright liquid crystal display can be provided.
[0045]
Next, an example of a manufacturing method will be described. First, as shown in FIG. 3A, a laminated film of Cr, Mo, or Al and Mo is formed, and this is patterned by photolithography and etching techniques to form on the first glass substrate SUB1. A gate wiring GL is formed.
[0046]
Next, as shown in FIG. 3B, a gate insulating film GI made of SiN is formed on the first glass substrate SUB1 including the gate wiring GL, and the gate wiring GL is made of amorphous silicon through this. A semiconductor film AS and a high concentration semiconductor film d0 are formed. The n-type high concentration semiconductor film d0 to which the semiconductor film AS and phosphorus are added is formed by continuously forming the gate insulating film GI, the semiconductor film AS, and the high concentration semiconductor film d0, and then using the photolithography and etching techniques. It is formed by patterning d0 and the semiconductor film AS.
[0047]
Next, as shown in FIG. 3C, the drain electrode SD1 and the source electrode SD2 are formed so as to partially overlap the pattern with the high concentration semiconductor film d0. Thereafter, using the drain electrode SD1 and the source electrode SD2 as a mask, the high concentration semiconductor layer d0 is removed by dry etching to form a TFT channel region. The drain wiring DL is formed of the same process and material as the drain electrode SD1.
[0048]
Next, as shown in FIG. 4A, a protective film PSV is formed on the gate insulating film GI using SiN so as to cover the drain electrode SD1, the source electrode SD2, the semiconductor film AS, and the drain wiring DL. Subsequently, a contact hole CN of the protective film PSV is opened on the source electrode SD2 by photolithography and etching. Next, as shown in FIG. 4B, a pixel electrode PX using a transparent conductive film made of ITO is formed on the protective film PSV. The pixel electrode PX is substantially rectangular in plan and is connected to the source electrode SD1 through the contact hole CN.
[0049]
Next, as shown in FIG. 5A, a color filter layer FIL is formed on the protective film PSV and the pixel electrode PX. The color filter layer FIL is formed of, for example, a resin film containing a red (R), green (G), or blue (B) dye or pigment. For example, a pigment dispersion resist in which a pigment capable of obtaining desired optical characteristics such as red is dispersed in an acrylic-based photosensitive resin is used. First, a pigment dispersion resist is applied onto the pixel electrode PX and the protective film PSV, and this is formed by exposure and development so that a pattern edge comes on the adjacent drain wiring DL using a photomask. The color filter layer FIL can be formed by repeating these steps three times for the number of colors, for example, three colors of red (R), blue (B), and green (G).
[0050]
Next, as shown in FIG. 5B, a light shielding film BM of Cr or Mo is formed, and finally, the common electrode wiring CL and the common electrode CT are formed of a transparent conductive film using ITO. The common electrode line CL is formed so that the drain line DL is covered with a color filter FIL. The common electrode CT has a comb shape and overlaps with the lower pixel electrode PX via the color filter FIL.
The light shielding film BM is formed of a metal film. In this case, however, there is an advantage that the common potential can be transmitted to lower resistance together with CL. Also, a resin film may be used, and in this case, there is an effect that the capacity between CL and DL can be further reduced. Further, it can be omitted depending on the application, whereby the process is simplified, the yield is improved, and an inexpensive liquid crystal display device can be provided. In particular, when the semiconductor film AS is made of polycrystalline silicon, giant crystal silicon, or continuous grain boundary silicon (CGS) in which crystal grain boundaries of silicon polycrystalline are adjacent to each other, the TFT generated by light irradiation is turned off. Since the leakage current between the drain electrode SD1 and the source electrode SD2 in the state can be reduced, the light shielding film BM can be easily removed.
[0051]
As described above, in this embodiment, the lines of electric force from the common electrode CT and the common electrode wiring CL on the color filter FIL pass through the liquid crystal layer LC in FIG. 1 and pass through the color filter layer FIL to the lower pixel electrode PX. It reaches. The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer LC are rotated by the electric field determined by the lines of electric force, and the transmittance is controlled. Furthermore, in the pixel region of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, no through hole is formed in the color filter layer FIL. This is a significant difference from the IPS liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-111957, in which a color filter is formed on the first glass substrate SUB1. As a result, yield reduction due to contact failure that occurs when contact holes are formed in each pixel of the color filter FIL made of resin, and uneven brightness due to differences in contact resistance between pixels are fundamentally eliminated. I was able to do it. As a result, as a wide viewing angle liquid crystal display device in which the pixel electrode PX, the common electrode CT, and the color filter layer FIL are formed on the first glass substrate SUB1, the liquid crystal has high yield quality and eliminates luminance unevenness for each pixel. A display device was realized.
[0052]
In this embodiment, the TFT is described, but an MIM may be used.
[0053]
In this embodiment, the configuration of the pixel portion has been described. In the peripheral portion, various circuits such as a scanning signal driving circuit, a video signal driving circuit, and a control circuit are provided, and the liquid crystal display device is driven thereby. Needless to say. Of course, some or all of these circuits are composed of active elements using continuous grain boundary silicon CGS in which polycrystalline silicon, giant crystalline silicon, or polycrystalline silicon crystal grain boundaries are adjacent to each other on the first substrate SUB1. May be.
[0054]
Further, the metal material used for the wiring or electrode may be Ta, W or the like other than the materials shown in the above description.
[0055]
Needless to say, in the case of a transmissive or front light type liquid crystal display device, a backlight unit is provided on the back of one polarizing plate.
[0056]
[Example 2]
Differences in structure between the present embodiment and the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a cross section taken along the line BB ′ of FIG.
[0057]
In the liquid crystal display device of the present embodiment, the gate electrode GL and the common electrode line CL are arranged on the first glass substrate SUB1, and the common electrode CT formed of a transparent conductive film such as ITO is shown in FIG. In addition, the common electrode wiring CL is overlapped and connected. The common electrode CT has a rectangular shape in plan view while not overlapping with the gate wiring GL and the drain wiring DL. A gate insulating film GI is covered so as to cover the electrodes and wirings of the first glass substrate SUB1. A semiconductor layer AS, a drain electrode SD1, and a source electrode SD2 are formed on the gate insulating film GI, and an n-type high-concentration semiconductor layer d0 doped with phosphorus is formed between the electrode and the semiconductor layer AS. . The source electrode SD2 and the drain electrode SD1 are formed of the same metal film as in the first embodiment. The drain electrode SD1 constitutes a part of the drain wiring DL.
[0058]
The pixel electrode PX connected to the source electrode SD2 is formed of a transparent conductive film such as ITO. The pixel electrode PX has a comb-tooth shape in the pixel region, and the comb-tooth is formed via the lower gate insulating film GI. It overlaps with the common electrode CT. PX should just have a linear area | region and the both ends may be mutually connected. The pixel electrode PX is covered with a protective film PSV using SiN. On the protective film PSV, a color filter layer FIL is formed. A light shielding film BM serving as both a light shielding for the TFT portion and a black matrix around the drain wiring DL is formed thereon. An alignment film ORI is formed thereon, and is subjected to alignment treatment in the same manner as the alignment film ORI formed inside the second glass substrate SUB2.
As described above, in this embodiment, the lines of electric force extending from the pixel electrode PX below the protective film PSV are lowered again through the protective film PSV, the color filter layer FIL, and the liquid crystal layer LC, The color filter layer FIL, the protective film PSV, and the gate insulating film GI in the gap between the pixel electrodes PX reach the common electrode CT. Here, the dielectric anisotropy of the liquid crystal used is not particularly specified. However, in this structure, a material having a positive dielectric anisotropy is more desirable because it can lower the driving voltage.
[0059]
As in the first embodiment, the present embodiment is characterized in that no contact hole is formed in each pixel of the color filter FIL formed of this resin, and the yield can be increased as compared with the conventional known example. Furthermore, the present embodiment has a great advantage that point defects can be reduced as compared with the first embodiment. The reason will be described below.
[0060]
It is known that adhesion between an organic material and an inorganic material is more difficult than organic materials or inorganic materials. However, in Example 1, it is necessary to form the common electrode CT which is an inorganic material made of a conductive metal or a transparent conductor on the color filter FIL. For this reason, the common electrode is easily peeled off from the FIL in the manufacturing process, and has a structure in which point defects are likely to occur. Furthermore, since the common electrode CT is processed into a comb-teeth shape or a line shape, its width is narrow and it is more easily peeled off. When the FIL-like component is peeled off, if it is an electrode, the light cannot be controlled in the region, and even if the light itself is controllable, the gap of the liquid crystal layer is changed, leading to uneven brightness. On the other hand, in this embodiment, a light shielding layer is formed on the FIL. This light shielding layer is formed of resin as an example. In this case, since the light shielding layer BM and the color filter FIL are organic materials, the structure is relatively difficult to peel off. Further, when the light shielding layer BM is formed of a metal material, it can be formed wider than the CT of Example 1 because it is a light shielding layer, so that the contact area with the FIL can be increased, so that a structure that is less likely to peel than Example 1 can be realized. In other words, in this embodiment, even when the light shielding layer BM is a resin or a metal, the constituent layers on the FIL can be made harder to peel than in the first embodiment, and the yield can be improved.
[0061]
Example 3
FIG. 8 shows a cross-sectional view. A gate line GL for driving a scan voltage on the first glass substrate SUB1, a drain line DL for supplying a video signal voltage, and a drain electrode SD1, a source electrode SD2, and a gate insulating film GI formed of SiN. A protective film PSV and a pixel electrode PX disposed on the protective film PSV and connected to the source electrode SD2 are formed. The structure up to the pixel electrode PX and the manufacturing process are the same as those in the first embodiment.
[0062]
The difference between the present embodiment and the first embodiment is the structure above the pixel electrode PX in the pixel and the corresponding process. The color filter layer FIL is a TFT semiconductor layer AS, and the color filter layer FIL (G) of the adjacent pixel is superimposed on the color filter layer FIL (R) for a single color. As described above, by overlapping at least two or more color filters FIL, a light shielding film effect from light incident from the second glass substrate SUB2 side is enhanced. Although two layers are stacked in FIG. 6, the light shielding effect is further enhanced by overlapping another color of the blue color filter FIL (B).
[0063]
In this embodiment, the color layer of the color filter layer FIL is a part of a pixel and is overlapped in a two-layer or three-layer plane to form at least a part of a light shielding film of a TFT portion or a black matrix separating pixels. As applied. Thereby, compared with Example 1, the light shielding film BM formed by the separate film formation and patterning can be omitted. The color filter layer FIL is formed of, for example, a resin film containing a red (R), green (G), or blue (B) dye or pigment. For example, a pigment dispersion resist in which a pigment capable of obtaining desired optical characteristics such as red is dispersed in an acrylic-based photosensitive resin is used. First, a pigment dispersion resist is applied on the pixel electrode PX and the protective film PSV, and this is exposed and developed using a photomask. The color filter layer FIL can be formed by repeating these steps three times for the number of colors, for example, three colors of red (R), blue (B), and green (G).
[0064]
In this embodiment, an overcoat layer OC made of a transparent insulating film material is formed on the color filter layer FIL. For example, a thermosetting resin such as an acrylic resin is used for the overcoat layer OC. Further, a photocurable transparent resin may be used. On top of that, CL and CT were formed. The overcoat layer OC has a flattening effect capable of reducing defects generated in the rubbing process of the alignment film ORI due to the level difference between the color filter layers FIL partially overlapped. Thereby, in the TFT liquid crystal display device in which the interval between the adjacent drain lines DL and the adjacent gate lines GL is reduced, and the interval between the drain lines DL is 80 μm or less as an example, it is accompanied by the alignment process, particularly the rubbing process. Defects were reduced compared to Example 1.
[0065]
Further, in this embodiment, it is determined by the electric lines of force from the common electrode CT and the common electrode wiring CL on the color filter FIL through the liquid crystal layer LC to the pixel electrode PX below the color filter layer FIL and the overcoat layer OC. The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer LC are rotated by the electric field, and the transmittance is controlled.
[0066]
Example 4
9 and 10 show a liquid crystal display device of a system according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 9 shows a cross section on the line CC ′ of the plan view of one pixel in FIG. A gate line GL for driving a scan voltage on the first glass substrate SUB1, a drain line DL for supplying a video signal voltage, and a drain electrode SD1, a source electrode SD2, and a gate insulating film GI formed of SiN. A protective film PSV and a pixel electrode PX disposed on the protective film PSV and connected to the source electrode SD2 are formed. The structure up to the pixel electrode PX and the manufacturing process are the same as those in the first embodiment.
[0067]
A color filter layer FIL is formed on the protective film PSV. In this embodiment, the planar pattern of the color filter layer FIL is greatly different from those in the first and second embodiments. The color filter layer FIL has a boundary in the vicinity of the adjacent drain wiring DL, but the adjacent color filter layers FIL have regions separated from each other. In the cross-sectional view of FIG. 9, the red color filter layer FIL (R) and the green color filter layer FIL (G) indicate that there are regions that overlap or do not contact each other in the vicinity of the drain wiring DL.
On the other hand, since the gap between the adjacent color filter layers FIL has a large step, an overcoat layer OC made of a transparent insulating film material is formed from the upper part thereof. For example, a thermosetting resin such as an acrylic resin is used for the overcoat layer OC. Further, a photocurable transparent resin may be used. This overcoat layer OC has a flattening effect to reduce the coating failure of the alignment film ORI due to the level difference between the color filter layers FIL and further the alignment failure.
[0068]
Above that, the common electrode CT and the common electrode wiring CL for driving the liquid crystal layer LC are arranged in a comb-tooth shape. The common electrode CT is formed of a transparent conductive film such as ITO. However, as in the first to third embodiments, a metal film such as Cr or Mo may be used for both the common electrode CT and the common electrode wiring CL. In this case, the transmittance is lowered, but the resistance is lower than that of ITO, and also serves as a light shielding film. Therefore, it is not necessary to provide a special light shielding film BM, and a TFT liquid crystal display device having a larger screen can be provided.
[0069]
The greatest feature of this embodiment is that, as described above, the color filter layers of each pixel are separated so as not to overlap each other along the adjacent drain wiring DL, or further along the adjacent gate wiring. 1 pixel and 1 pixel are separated. This is to realize the following performance improvement. For color resists that determine the color of the color filter, high color purity and high transmittance are in a trade-off relationship. The inventors have found that a material having conductivity is promising as a material satisfying such a trade-off. As another promising material, it has been found that a material containing an ionic component is promising.
[0070]
However, when trial manufacture was performed according to the actual product structure, unexpected new phenomena such as deterioration of crosstalk, increase of drive voltage, and poor reliability occurred. As a result of analyzing these in detail, it came to the interpretation that the cause was as follows. That is, when these materials are used for the color filter FIL and the color filter layers FIL between adjacent pixels are overlapped, the potential of the pixel electrode PX leaks to the adjacent pixels in a highly conductive material, As a result, it was found that the deterioration of the crosstalk and the decrease of the effective voltage, that is, the increase of the driving voltage occurred. In addition, when an ionic component is included, it has been found that the exchange of ions occurs between the color filters FIL that are in contact with each other, and a color fading phenomenon occurs in the color filter FIL. It was also found that this fading phenomenon represents a reliability problem that progresses with time. And when it has electroconductivity and an ionic component, it turned out that the replacement | exchange of ion is accelerated by the actual drive of a liquid crystal display device, ie, electricity supply, and discoloration occurs rapidly.
[0071]
Therefore, in order to apply a color filter having conductivity, an ionic component, or a conductive and ionic component, the inventors have shown a sectional view in FIG. 9 and a plan view in FIG. The structure shown is devised. That is, the color filter FIL is separated for each pixel, and the color filters are further separated by the transparent overcoat film OC. Further, the overcoat film OC is provided between the color filter FIL and an electrode or a conductive material formed on the color filter, for example, the common electrode CT.
[0072]
In the former method, when the color filter has conductivity, the color filter can be prevented from being short-circuited between pixels, so that the deterioration of the crosstalk and the increase of the driving voltage can be prevented. Moreover, when a color filter has an ionic component, ion exchange between color filters can be prevented, and fading of the color filter can be prevented.
[0073]
In the latter method, when the color filter has conductivity, a short circuit between the pixel electrode PX and the common electrode CL can be prevented. When the color filter has an ionic component, the ionic component in the color filter can be prevented from dissolving into the liquid crystal layer and contaminating the liquid crystal layer, and ion exchange between the liquid crystal layer and the color filter can be suppressed. Again, fading of the color filter can be prevented.
[0074]
In FIG. 10, the gate lines GL are not separated from each other, and the color filters along the drain lines DL are not overlapped. However, a certain effect can be realized even with this structure. This is because the gate line GL is wider than the drain line DL, and the distance between pixel electrodes adjacent in the video signal line extending direction can be kept larger than the distance between pixel electrodes adjacent in the scanning signal line extending direction. This is because leakage between pixel electrodes can be reduced. A protective film is formed on the TFT as shown in FIG. This also serves to prevent a short circuit between the source and drain due to the color filter FIL.
[0075]
In this embodiment, the case where the common electrode CL is formed on the same substrate as the pixel electrode PX has been mainly described. However, the effect of this embodiment is that the common electrode CL is formed on the substrate facing the pixel electrode PX. The same applies to the case where this is done, and is included in this embodiment.
[0076]
The color filter FIL may be separated between the pixels in both the scanning signal line extending direction and the video signal line extending direction. In this case, the pixel electrodes between adjacent pixels in the video signal line extending direction may also be separated from each other. Since it can be completely separated, the effect of this embodiment can be realized more reliably.
[0077]
When the color filter FIL is conductive, the potential of the pixel electrode PX is transmitted to the surface side of the FIL due to the conductivity of the color filter layer FIL, and the potential of the pixel electrode PX reaches the liquid crystal layer LC side. A new effect that a low TFT liquid crystal display device can be provided was realized. At this time, if the resistivity indicating the electrical conductivity of the color filter is 10 14 Ωcm or less, the effect of voltage reduction can occur. Further, in order to lower the driving voltage, it is desirable that it is 10 10 Ωcm or less. Needless to say, the lower the drive voltage, the stronger the effect of lowering the drive voltage. However, if the resistance is lowered too much, the light transmittance tends to decrease, so the range is from 10 3 Ωcm to 10 10 Ωcm. Most desirable.
[0078]
In the liquid crystal display device having the configuration of this embodiment, the driving electric field applied to the liquid crystal layer passes through the color filter layer. In a conventional method, for example, a method in which a color filter is provided on a substrate different from the TFT, in one example, the pixel electrode is on the TFT substrate, the common electrode is on the color filter of the color filter substrate, and the pixel electrode is between the common electrode. There is a vertical electric field system that generates a driving electric field. In this method, the driving electric field applied to the liquid crystal layer does not pass through the color filter layer. In the so-called lateral electric field method, both the pixel electrode and the common electrode are provided on the TFT substrate, and a driving electric field is formed between the electrodes. Therefore, the driving electric field applied to the liquid crystal layer does not pass through the color filter layer. Further, even in a method in which a color filter is provided on a TFT substrate, a conventionally known method is to provide a pixel electrode on a color filter and a common electrode on a counter substrate, and form a driving electric field on the liquid crystal layer between them. Also, the driving electric field applied to the liquid crystal layer does not pass through the color filter layer. However, in this embodiment, a color filter layer is provided between the pixel electrode and the common electrode, and a driving electric field is formed in the liquid crystal layer through the color filter layer. Therefore, when the color filter layer has ionic impurities as in this embodiment, or has conductivity, or contains some contaminant impurities, for example, metal ions or organic solvents, the liquid crystal layer. Since the reaction of the color filter is accelerated by the driving electric field passing through the color filter, a new problem has been found that the contamination of the liquid crystal layer is accelerated. Accordingly, from the viewpoint of ensuring the reliability of the liquid crystal display device and preventing the contamination of the liquid crystal layer, a color filter layer is provided between the pixel electrode and the common electrode, and the liquid crystal layer is driven through the color filter layer. In the method of forming an electric field, it is highly desirable to form a protective film for preventing contamination between the color filter and the liquid crystal layer. Further, when the protective film is an organic film, it is more desirable because a planarization effect can be realized together.
[0079]
As described above in detail, with the configuration of this embodiment, a color TFT is disposed on the TFT substrate, and a bright TFT liquid crystal display device with high color purity can be realized.
[0080]
The present invention is not limited to the embodiments of Examples 1 to 4 including technical ideas and effects, and the configurations and effects of the technical ideas disclosed in the specification including the claims are within the scope of the present invention. Includes everything.
[0081]
【The invention's effect】
A typical example of the effect of the present invention is as follows. That is, a TFT liquid crystal display device in which a pixel electrode and a common electrode for driving a liquid crystal layer are arranged on a first glass substrate without forming a through hole in a color filter for each pixel, and a color filter layer is also built in is provided. it can.
[0082]
Further, when a liquid crystal display device having a wide viewing angle is formed by rotating liquid crystal molecules horizontally on the substrate using a simple manufacturing method, a liquid crystal display device in which not only TFTs but also CFs are formed on the first substrate, and The manufacturing method can be provided.
[0083]
Furthermore, a liquid crystal display device having a high aperture ratio or high transmittance and a method for manufacturing the same can be provided.
[0084]
In addition, a bright TFT display device with a wide viewing angle can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pixel of an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a pixel of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a manufacturing method of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a manufacturing method of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a manufacturing method of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a pixel of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a pixel of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a pixel of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a pixel of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 10 is a plan view of a pixel of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
[Explanation of symbols]
AS ... semiconductor film, SUB1 ... first glass substrate, SUB2 ... second glass substrate, SD1 ... drain electrode, SD2 ... source electrode, GL ... gate wiring, DL ... drain wiring, CL ... common electrode wiring, CT ... common Electrode, TFT ... Thin film transistor, GI ... Gate insulating film, PSV ... Protective film, PX ... Pixel electrode, FIL ... Color filter layer, LC ... Liquid crystal layer, ORI ... Alignment film, OC ... Overcoat film, BM ... Light-shielding film, POL …Polarizer.

Claims (27)

第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層有し、
前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極を有し、該画素電極と前記液晶層の間にカラーフィルタ層を有する液晶表示装置において、
前記走査信号線延在方向に隣接する画素のカラーフィルタ層の境界が前記映像信号上に位置づけられていると共に、該境界部と該映像信号線に重畳して前記カラーフィルタ層と前記液晶層の間に遮光層が形成され、
共通電極及び共通電極を兼ねた共通信号線が前記カラーフィルタ層の形成された基板の前記カラーフィルタ層と前記液晶層の間に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
Having a liquid crystal layer sandwiched between the first and second transparent substrates and the first and second substrates;
The first substrate has a plurality of video signal lines, a plurality of scanning signal lines, and a plurality of pixel areas formed as an area surrounded by the video signal lines and the scanning signal lines, and each pixel area is at least In a liquid crystal display device having one active element and a pixel electrode, and having a color filter layer between the pixel electrode and the liquid crystal layer,
With boundary of the color filter layer of pixels adjacent to the scanning signal lines extending direction is positioned on the video signal lines, the liquid crystal layer and the color filter layer superposed on the boundary portion and the video signal line A light shielding layer is formed between
A liquid crystal display device, wherein a common signal line serving as a common electrode and a common signal line is provided between the color filter layer and the liquid crystal layer of the substrate on which the color filter layer is formed.
前記遮光層と前記カラーフィルタ層の間に有機平坦化膜が形成されてい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 an organic flattening film is formed between the light shielding layer and the color filter layer. 前記共通電極及び共通電極を兼ねた共通信号線は、前記有機平坦化膜と前記液晶層間に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。The common electrode and the common signal line which also serves as a common electrode, a liquid crystal display device according to claim 2, characterized in that provided between the liquid crystal layer and the organic planarization layer. 前記共通信号線は前記遮光層を兼ねることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the common signal line also serves as the light shielding layer. 前記共通信号線が前記映像信号線上で前記遮光層を覆うことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the common signal line covers the light shielding layer on the video signal line. 第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層有し、
前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極と共通電極とを有し、該画素電極と前記液晶層の間にカラーフィルタ層を有する液晶表示装置において、
前記共通電極は前記カラーフィルタ層より上層に形成され、前記画素電極は前記カラーフィルタ層より下層に形成され、前記カラーフィルタ層は前記画素領域において少なくとも前記画素電極全面に重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
Having a liquid crystal layer sandwiched between the first and second transparent substrates and the first and second substrates;
The first substrate has a plurality of video signal lines, a plurality of scanning signal lines, and a plurality of pixel regions formed as a region surrounded by the video signal lines and the scanning signal lines, and each pixel region is at least In a liquid crystal display device having one active element, a pixel electrode, and a common electrode, and having a color filter layer between the pixel electrode and the liquid crystal layer,
The common electrode is formed above the color filter layer, the pixel electrode is formed below the color filter layer, and the color filter layer overlaps at least the entire surface of the pixel electrode in the pixel region. A liquid crystal display device.
前記カラーフィルタ層と前記共通電極の間に有機平坦化膜が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 6, wherein an organic planarization film is formed between the color filter layer and the common electrode. 前記画素電極が面状であり、前記共通電極が線状領域を有することを特徴とする請求項6あるいは7のいずれかに記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the pixel electrode has a planar shape and the common electrode has a linear region. 前記共通電極の一部は前記映像信号線上に重畳して配置され、共通信号線を兼ねることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a part of the common electrode is disposed so as to overlap the video signal line and also serves as a common signal line. 前記共通電極の一部は前記走査信号線上に重畳して配置され、共通信号線を兼ねることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の液晶表示装置。  9. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a part of the common electrode is disposed so as to overlap with the scanning signal line, and also serves as a common signal line. 前記共通電極の一部は前記走査信号線及び前記映像信号線に重畳して配置され、共通信号線を兼ねることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の液晶表示装置。  9. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a part of the common electrode is disposed so as to overlap the scanning signal line and the video signal line, and also serves as a common signal line. 前記共通電極が兼ねる共通信号線は、前記画素電極と少なくともその端面が重畳していることを特徴とする請求項9乃至11のいずれかに記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the common signal line also serving as the common electrode overlaps at least an end surface of the pixel electrode. 前記共通電極が兼ねる共通信号線が透明導電体であり、すくなくとも前記アクティブ素子上に遮光層を有することを特徴とする請求項9乃至12のいずれかに記載の液晶表示装置。  13. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the common signal line also serving as the common electrode is a transparent conductor, and has a light shielding layer on at least the active element. 前記共通電極が兼ねる共通信号線が金属であることを特徴とする請求項9乃至12のいずれかに記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the common signal line also serving as the common electrode is a metal. 前記画素電極が透明電極であることを特徴とする請求項6乃至14のいずれかに記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the pixel electrode is a transparent electrode. 第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層を有し、前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信号線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画素電極と共通電極とを有し、該画素電極と前記液晶層の間にカラーフィルタ層を有する液晶表示装置において、
前記共通電極及び画素電極は前記カラーフィルタ層より下層に形成され、前記カラーフィルタ層は前記画素領域において少なくとも前記画素電極及び前記共通電極の全面に重畳していることを特徴とする液晶表示装置。.
A first and second transparent substrate; and a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein the first substrate includes a plurality of video signal lines, a plurality of scanning signal lines, and the A plurality of pixel regions formed as regions surrounded by the video signal lines and the scanning signal lines, and each pixel region includes at least one active element, a pixel electrode, and a common electrode; In a liquid crystal display device having a color filter layer between liquid crystal layers,
The liquid crystal display device, wherein the common electrode and the pixel electrode are formed below the color filter layer, and the color filter layer overlaps at least the entire surface of the pixel electrode and the common electrode in the pixel region. .
前記共通電極は透明導電体であり、前記画素電極の下層に少なくともゲート絶縁膜を介して形成されていることを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 16, wherein the common electrode is a transparent conductor, and is formed below the pixel electrode through at least a gate insulating film. 前記共通電極が面状であり、前記画素電極が線状領域を有することを特徴とする請求項16あるいは17のいずれかに記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 16, wherein the common electrode has a planar shape, and the pixel electrode has a linear region. 前記走査信号線と同層かつ離間して配置された共通信号線を有し、該共通信号線は前記共通電極と重畳領域を有することを特徴とする請求項16乃至18のいずれかに記載の液晶表示装置。  The common signal line arranged on the same layer and spaced apart from the scanning signal line, and the common signal line has an overlapping region with the common electrode. Liquid crystal display device. 前記走査信号線の延在方向に隣接する画素の前記カラーフィルタ層の境界が前記映像信号線上に位置づけられていると共に、該境界部と該映像信号線に重畳して前記カラーフィルタ層と前記液晶層の間に遮光層が形成されていることを特徴とする請求項16乃至19のいずれかに記載の液晶表示装置。  A boundary of the color filter layer of pixels adjacent in the extending direction of the scanning signal line is positioned on the video signal line, and the color filter layer and the liquid crystal are superimposed on the boundary and the video signal line. The liquid crystal display device according to claim 16, wherein a light shielding layer is formed between the layers. 第1と第2の透明な基板と、前記第1と第2の基板間に挟まれた液晶層を有し、前記第1の基板は複数の映像信号線、複数の走査信号線、及び前記映像信線と前記走査信号線に囲まれた領域として形成される複数の画素領域を有し、各画素領域は少なくとも1つのアクティブ素子と画電極及び共通電極を有し、該画素と前記液晶層のにカラーフィルタ層を有する液晶表示装置において、
前記カラーフィルタ層は前記画素電極と前記共通電極の間に形成され、前記液晶層の駆動用電界は前記画素電極及び前記共通電極のに前記液晶層及び前記カラーフィルタ層の双方を通過する経路にて形成されることを特徴とする液晶表示装置。
A first and second transparent substrate; and a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein the first substrate includes a plurality of video signal lines, a plurality of scanning signal lines, and the a plurality of pixel regions formed as a region surrounded by the scanning signal lines and image signal lines, each pixel region has at least one active element and the picture element electrode and the common electrode, wherein the pixel In a liquid crystal display device having a color filter layer between liquid crystal layers,
The color filter layer is formed between the pixel electrode and the common electrode, and a driving electric field for the liquid crystal layer passes through both the liquid crystal layer and the color filter layer between the pixel electrode and the common electrode. A liquid crystal display device formed by
前記共通電極は前記カラーフィルタ層と前記液晶層の間に形成され、該共通電極は線状領域と、前記映像信号線上に重畳して形成された領域とを有し、前記画素電極は前記カラーフィルタ層下に形成され、前記画素電極と前記カラーフィルタ層が接触していることを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。  The common electrode is formed between the color filter layer and the liquid crystal layer, the common electrode has a linear region and a region formed on the video signal line, and the pixel electrode is the color electrode. The liquid crystal display device according to claim 21, wherein the liquid crystal display device is formed under a filter layer, and the pixel electrode and the color filter layer are in contact with each other. 前記走査信号線延在方向に隣接する画素間のカラーフィルタ層の境界は前記映像信号線上に位置づけられていると共に、該境界部で隣接するカラーフィルタ層同士が重畳し、かつ該カラーフィルタ層の上には有機平坦化膜が形成されていることを特徴とする請求項21または22のいずれかに記載の液晶表示装置。  The boundary of the color filter layer between pixels adjacent in the scanning signal line extending direction is positioned on the video signal line, and the adjacent color filter layers overlap at the boundary, and the color filter layer 23. The liquid crystal display device according to claim 21, wherein an organic flattening film is formed thereon. 前記走査信号線延在方向に隣接する画素間のカラーフィルタ層の境界は前記映像信号線上に位置づけられていると共に、該境界部で隣接するカラーフィルタ層同士が絶縁性の有機透明膜で離間されていることを特徴とする請求項21または22のいずれかに記載の液晶表示装置。  The boundary of the color filter layer between adjacent pixels in the scanning signal line extending direction is positioned on the video signal line, and the adjacent color filter layers at the boundary are separated by an insulating organic transparent film. The liquid crystal display device according to claim 21, wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device. 前記カラーフィルタ層は前記映像信号線延在方向に隣接する画素間で一体に形成され、かつ前記アクティブ素子と該カラーフィルタ層の間には無機絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項21、22又は24のいずれかに記載の液晶表示装置。  The color filter layer is integrally formed between adjacent pixels in the video signal line extending direction, and an inorganic insulating film is formed between the active element and the color filter layer. Item 25. The liquid crystal display device according to any one of items 21, 22 and 24. 前記映像信号線延在方向に隣接する画素間の前記カラーフィルタ層の境界は前記走査信号線上に位置づけられていると共に、該境界部で隣接するカラーフィルタ層同士が絶縁性の有機透明膜で離間されていることを特徴とする請求項21、22又は24のいずれかに記載の液晶表示装置。  The boundary of the color filter layer between adjacent pixels in the video signal line extending direction is positioned on the scanning signal line, and the adjacent color filter layers at the boundary are separated by an insulating organic transparent film. 25. The liquid crystal display device according to claim 21, 22 or 24. 前記カラーフィルタ層上に有機平坦化膜が形成されていることを特徴とする請求項21乃至22、24乃至26のいずれかに記載の液晶表示装置。  27. The liquid crystal display device according to claim 21, wherein an organic planarizing film is formed on the color filter layer.
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