JP4593161B2

JP4593161B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP4593161B2
Application number: JP2004135424A
Authority: JP
Inventors: 昭範角
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2010-12-08
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Description

本発明は液晶表示装置及びその製造方法に関し、さらに詳しくは横電界方式の液晶表示装置及びその製造方法に関する。

アクティブマトリクス型の液晶表示装置において、液晶に印加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする横方向電界方式（ＩＰＳ：ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｇ）が、主に超広視野角を得る手法として用いられている（特許文献１）。この方式を採用すると、視角方向を変化させた際のコントラストの変化、階調レベルの反転がほとんど無くなることが明らかにされている（非特許文献１）。図７は、従来の一般的な横方向電界方式の液晶表示装置の画素部を示す平面図である。図において、１００はＴＦＴアレイ基板、２００はカラーフィルタ（ＣＦ）基板である。また、１は絶縁性基板上に形成された複数本の走査信号線であるゲート配線、２はゲート絶縁膜、３はソース配線、４はソース配線３上に設けられた絶縁膜、５ａ、５ｂは共通電極、６は画素電極である。

ＩＰＳ方式の液晶表示装置では画素電極６と画素電極６と対向配置された共通電極５とがＴＦＴアレイ基板に設けられている。そして、画素電極６と共通電極５との間の電界によって、ＴＦＴアレイ基板と水平な方向に液晶が駆動する。図７に示す構成ではＴＦＴを介して画素電極６に駆動電圧を供給することにより、ゲート配線１と平行な方向すなわちソース配線３と垂直な方向に電界が発生する。この画素電極６と共通電極５との間の電界により、液晶表示パネルの背面側に設けられたバックライトユニットからの光を選択的に透過させることによって所望の画層を表示する。

このような横方向電界方式の液晶表示装置における問題点について図８を用いて説明する。図８（ａ）液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図であり、図８（ｂ）はゲート端子部近傍の構成を示す断面図である。図８では液晶表示パネルの全体構成及び液晶表示パネルに設けられたＢＭを模式的に図示している。１０は液晶表示パネル。１１は表示領域、１２は額縁領域、１３はゲート端子部、１４はソース端子部、１５はブラックマトリクス（ＢＭ）、１７はシール材、１００はＴＦＴアレイ基板、２００はカラーフィルタ基板である。

一般にアクティブマトリクス型の液晶表示パネルはＴＦＴアレイ基板１００とＴＦＴアレイ基板１００より若干小さいＣＦ基板とその間に狭持された液晶層１８を備えている。ＴＦＴアレイ基板１００とＣＦ基板２００はシール材１７により貼り合わされている。ＴＦＴアレイ基板１００にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がマトリクス状に配置されている。図７に示すように、それぞれの画素に対してスイッチング素子であるＴＦＴが配置される。ＣＦ基板にはこのＴＦＴが形成されている画素に対応する位置に着色層（図示せず）が形成されている。

この画素が形成されている領域の集合が表示領域１１となり、その周辺が額縁領域１２となる。額縁領域１２において、ＴＦＴアレイ基板１００にはゲート端子部１３及びソース端子部１４が形成される。ゲート端子部１３及びソース端子部１４はＴＦＴアレイ基板の隣り合う辺に沿った端部にそれぞれ配置される。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１００の１辺に沿った端部にはゲート端子部１３が形成され、その隣の辺に沿った端部にはソース端子部１４が形成される。ゲート端子部１３には走査信号を供給するためのゲートドライバＩＣが接続される。ソース端子部１４には表示信号を供給するためのソースドライバＩＣが接続される。各ドライバＩＣからの信号はゲート端子部１３又はソース端子部１４に形成された端子を介して表示領域内のゲート配線又はソース配線に供給される。

一般に液晶表示装置のＣＦ基板２００には着色層の間に、例えば、樹脂からなるブラックマトリクス（ＢＭ）と呼ばれる遮光膜が形成される。さらにＩＰＳ方式の液晶表示装置では、上層に設けられたソース配線が背面からの光を遮光するため、ＢＭの一部を省略することができる。このようなＩＰＳ方式の液晶表示装置では図８に示すようにＢＭとして複数のライン状の遮光膜１５が形成される。この遮光膜１５が形成されている方向はゲート配線と平行な方向であり、ゲート端子部１３が設けられている辺と垂直な方向である。

ＩＰＳ方式の液晶表示装置では画素電極及び共通電極がＴＦＴアレイ基板１００に設けられているため、ＣＦ基板２００に透明電極が存在しない構成となる。従って、ＣＦ基板２００に形成された遮光膜１５が電気的に遮蔽されておらず、遮光膜１５はゲート配線と容量的に結合された構成となる。この結果、液晶表示パネルに印加される電界により、遮光膜１５の電荷分布が変化し、画素電極と共通電極との間の電界が乱される。このような電界の乱れによって、クロストークや残像等が発生し、表示品質の低下を招いてしまう。

特に液晶表示パネルに信号入力した際のゲート端子部１３におけるゲート電位の変動が遮光膜１５に波及することで液晶が基板と瞬間的に垂直方向へ配向してしまい、ゲート端子部１３の近傍の画素が一時的に白表示となってしまう。ゲート電位の変動により乱された遮光膜１５の電荷分布は、ゲート端子部１３側からパネル全体に電荷が拡散するため、白領域はすぐになくなる。しかしながら、遮光膜１５が断線してしまった場合、断線したラインのみゲート端子側の電荷の逃げ場がなくなってしまう。これにより輝線が発生して、歩留まりを低下させていた。

このような問題点を解決するための液晶表示装置が開示されている（特許文献２）。この液晶表示装置では額縁領域において、樹脂からなるＢＭに取り出し辺と平行な方向のスリットを設けている。この液晶表示装置によれば、ゲート端子部におけるゲート電位の変動が表示領域におけるＢＭに波及することを防ぐことができる。従って、ＢＭが断線した場合であっても、輝線の発生を防ぐことができる。

しかしながら、このようなＢＭのスリットを設けた場合、スリットを設けた箇所において光漏れが発生する。ＢＭのスリットにおける光漏れを防ぐためにスリットを対向電極と等電位のバスラインの上に配置している。従って、スリットの幅（例えば、１００μｍ）だけバスライン幅が広くなってしまう。これにより、寄生容量が増加してしまい表示品質が低下するおそれがあるといった問題点があった。さらに、スリットの位置では表示面側から入射した光がバスラインの金属パターンで表示面側に反射してしまう。このように従来の横方向電界方式の液晶表示装置では、表示品質に影響を与えることなく、ＢＭ電位を適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどを低減することが困難であった。
特開平８−２５４７１２号公報特開２０００−１０１０７号公報（図４） M.Oh-e, 他,Asia Display'95,pp.577-580

上述のように従来の横方向電界の液晶表示装置では、表示品質に影響を与えることなく、遮光膜の電位を適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどを低減することが困難であるという問題点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、遮光膜の電位を適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどが低減された液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様にかかる液晶表示装置は、対向配置された第１の基板（例えば、本発明の実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板１００）及び第２の基板（例えば、本発明の実施の形態におけるＣＦ基板２００）と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に狭持された液晶層（例えば、本発明の実施の形態における１８）とを備えた液晶表示装置であって、前記第１の基板は、複数のゲート配線（例えば、本発明の実施の形態におけるゲート配線１）と、前記切断部が前記第１の基板の端部に形成され、前記ゲート配線に供給する信号が入力されるゲート端子が設けられたゲート端子部（例えば、本発明の実施の形態におけるゲート端子部１３）と、前記ゲート配線と絶縁膜を介して交差するソース配線と、前記ソース配線と接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を介して前記ソース配線と接続された画素電極（例えば、本発明の実施の形態における画素電極６）と、前記画素電極と対向配置された共通電極（共通電極５）とを備え、前記第２の基板は、前記第１の基板面側に形成され、複数の前記ゲート配線に対応する位置に配置された複数の遮光膜（例えば、本発明の実施の形態における遮光膜１５）と、前記ゲート端子部の近傍の画素に前記遮光膜が切断された切断部（例えば、本発明の実施の形態における切断部１６）とを備え、表示領域内において、前記切断部が複数の遮光膜のそれぞれに対して設けられ、前記切断部よりも内側の画素において、前記遮光膜が前記ゲート配線に沿ってつながって形成されているものである。これにより、表示品質に影響を与えることなく、遮光膜の電位を適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどが低減することができる。

本発明の第２の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記ゲート端子部と反対側の端部近傍の画素に遮光膜が切断された切断部がさらに形成されているものである。これにより、遮光膜の電位をさらに適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどが低減することができる。

本発明の第３の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記ソース配線と前記ゲート配線との交差部から離間した領域であって、前記ゲート配線と前記画素電極とが平行に形成された領域又は前記ゲート配線と前記共通電極とが平行に形成された領域に前記切断部が設けられていることを特徴とするものである。これにより、切断部における光漏れを低減することができる。

本発明の第４の態様にかかる液晶表示装置は、対向配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に狭持された液晶層とを備えた液晶表示装置であって、前記第１の基板は、ゲート配線と、前記ゲート配線と絶縁膜を介して交差する複数のソース配線と、前記第１の基板の端部に形成され、前記ソース配線に供給する信号が入力されるソース端子が設けられたソース端子部と、前記ソース配線と接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を介して前記ソース配線と接続された画素電極と、前記画素電極と対向配置された共通電極とを備え、前記第２の基板は、前記第１の基板面側に形成され、複数の前記ソース配線に対応する位置に配置された複数の遮光膜と、前記ソース端子部の近傍の画素に前記遮光膜が切断された切断部とを備え、表示領域内において、前記切断部が複数の遮光膜のそれぞれに対して設けられ、前記切断部よりも内側の画素において、前記遮光膜が前記ソース配線に沿ってつながって形成されているものである。これにより、表示品質に影響を与えることなく、遮光膜の電位を適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどが低減することができる。

本発明の第５の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記ソース端子部と反対側の端部近傍の画素に遮光膜が切断された切断部がさらに形成されているものである。

本発明の第６の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記切断部が表示領域の最も外側の画素に形成されていることを特徴とするものである。これにより、略全ての表示領域において遮光膜の電位を適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどが低減することができる。

本発明の第７の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記切断部が略全ての画素に対して形成されていることを特徴とするものである。これにより、遮光膜の電位をさらに適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどが低減することができる。

本発明の第８の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記遮光膜が感光性樹脂により形成され、前記感光性樹脂を露光、現像することにより前記切断部が形成されるものである。これにより、簡易な工程で切断部を形成することができる。

本発明によれば断線を容易に修復することができる表示装置及びその製造方法を提供することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。

本実施の形態にかかる液晶表示装置について図１を用いて説明する。（ａ）は本実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。図１（ｂ）はゲート端子部近傍の構成を示す断面図である。１０は液晶表示パネル。１１は表示領域、１２は額縁領域、１３はゲート端子部、１４はソース端子部、１５は遮光膜、１６は切断部、１７はシール材、１８は液晶層、１００はＴＦＴアレイ基板、２００はカラーフィルタ基板である。図１では液晶表示パネル１０の全体構成及び液晶表示パネル１０に設けられた遮光膜１５を模式的に図示している。また、図１（ａ）では説明の明確化のため遮光膜１５を表示領域内にのみ図示している。

本実施の形態ではアクティブマトリクス型のＩＰＳ方式の液晶表示装置について説明する。液晶表示パネルはＴＦＴアレイ基板１００とＴＦＴアレイ基板１００より若干小さいＣＦ基板２００とその間に狭持された液晶層１８を備えている。ＴＦＴアレイ基板１００とＣＦ基板２００はシール材１７により貼り合わされている。アクティブマトリクス型の液晶表示装置では、ＴＦＴアレイ基板１００にＴＦＴ（図示せず）がマトリクス状に配置されている。それぞれの画素に対してスイッチング素子であるＴＦＴが配置される。ＣＦ基板にはＴＦＴ基板側の画素開口部に相当する位置に着色層（図示せず）が形成されている。

この画素が形成されている領域が表示領域１１となり、その周辺が非表示領域である額縁領域１２となる。シール材１７は表示領域１１を囲むように額縁領域１２に設けられている。ＴＦＴアレイ基板１００において、額縁領域１２にはゲート端子部１３及びソース端子部１４が配置される。ゲート端子部１３及びソース端子部１４はＴＦＴアレイ基板の隣り合う辺に沿った端部にそれぞれ配置される。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１００の１辺に沿った端部にはゲート端子部１３が形成され、その隣の１辺に沿った端部にはソース端子部１４が形成される。

ゲート端子部１３にはゲートドライバＩＣからそれぞれのゲート配線に供給する信号が入力されるゲート端子が形成されている。ソース端子部１４にはソースドライバＩＣからそれぞれのソース配線に供給する信号が入力されるソース端子が形成されている。ゲート端子部１３には走査信号を供給するためのゲートドライバＩＣ（図示せず）が接続される。ソース端子部１４には表示信号を供給するためのソースドライバＩＣ（図示せず）が接続される。各ドライバＩＣからの信号はゲート端子部１３又はソース端子部１４に形成された端子を介して表示領域内のゲート配線又はソース配線に入力される。各ドライバＩＣはＴＣＰなどによりＴＦＴアレイ基板１００の各端子部と接続される。あるいはＣＯＧ型の液晶表示装置である場合は、例えば、ＡＣＦを介して各ドライバＩＣは各端子部に直接、実装される。

ゲート端子部１３が設けられた辺と垂直な方向に複数のゲート配線（図示せず）が設けられる。ゲート端子部１３が設けられた辺と平行な方向に複数のソース配線（図示せず）が設けられる。ゲート配線とソース配線はゲート絶縁膜を介して互いに交差するように配置される。これらの構成については後述する。ＣＦ基板２００のＴＦＴアレイ基板面側には、ゲート端子部１３が設けられた辺と垂直な方向に複数のライン状の遮光膜１５が表示領域１１内に配置される。この遮光膜１５とゲート配線は液晶層を介して対向する位置に配置される。

ＣＦ基板２００のゲート端子部側には、さらに、光漏れを防止するため遮光膜が額縁領域全体に形成されている（図示せず）。額縁領域１２の遮光膜は表示領域内の遮光膜１５と同様にＴＦＴアレイ基板側に配置される。額縁領域１２の遮光膜は額縁領域に形成されたゲート配線あるいはバスライン等の金属パターンによる反射光を防止するともに、配線間の隙間からのバックライトからの光漏れを遮光している。これにより、表示ムラを低減することができる。

さらに２枚の基板の上下に偏光板（図示せず）が設置され、透過型のものでは背面にバックライトが設置された構造を有している。これらの基板の電極を有する表面には、いわゆる配向処理がなされ、液晶分子の向きを平均的に表わしたダイレクタが所望の液晶には複屈折性があり、バックライトから偏光板を通して入射された光は複屈折により楕円偏光に変化し、反対側の偏光板に入射される。この状態で、上下の電極間に電圧を印加すると、ダイレクタの配列状態が変化して液晶層の複屈折率が変化し、反対側の偏光板に入射される楕円偏光状態が変化し、したがって、液晶表示装置を透過する光強度およびスペクトルが変化する電気光学効果が得られる。

本実施の形態では、遮光膜１５の電位を適正な状態に保ち、残像や表示ムラなどを低減するため、遮光膜１５に切断部１６を形成している。切断部１６は表示領域内であって、ゲート端子部１３側の画素において所定の位置に配置される。この切断部１６は複数のライン状の遮光膜１５のそれぞれに対して形成される。

次に切断部１６の配置について図２を用いて説明する、図２はＩＰＳ方式の液晶表示装置におけるＴＦＴアレイ基板１００の画素部の構成を示す平面図である。さらに図２では説明のためＣＦ基板に形成された遮光膜１５について投影して図示している。

図２において、３はソース配線であり、一画素の端部において、後述の共通電極５と画素電極６の間に生じる電界の方向とほぼ垂直方向に延在している。このソース配線３の膜厚は、例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍである。５は後述の画素電極６の複数本の電極と平行かつ交互に配置された複数本の電極よりなる櫛状の共通電極であり、対向電極とも呼ばれる。この共通電極５の膜厚は、例えば１００ｎｍである。６は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に接続され、ソース配線３と平行に設けられた複数本の電極より構成された櫛状の画素電極であり、クロム（Ｃｒ）等の金属やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明性導電膜により形成されている。７はクロム（Ｃｒ）等の金属よりなる共通容量配線であり、スルーホールを介して共通電極５と接続されている。この例では、ソース配線３、共通電極５、画素電極６は、中央部において１回屈曲している。そして、この屈曲点は、共通容量配線７に設けられている。このように、屈曲した電極構成により、２方向の液晶の駆動方向を得ることができ、横電界方式の液晶パネルで特定方向におこる視角特性の悪化を改善することができる。

図２に示されるように、電界の生じる方向である、横方向に隣接する画素間に設けられたソース配線３と共通電極５は互いにオーバーラップしている。換言すると、ソース配線３上に絶縁膜４又は有機平坦化膜９を介して共通電極５がソース配線３を包みこむようにして重なり合って設けられている。

ゲート配線１はゲート絶縁膜を介してソース配線３と交差するよう設けられている。ゲート配線１はソース配線３と略垂直方向に配置されている。このゲート配線１はソース配線３よりも下層に形成される。ゲート配線１とソース配線３の交差点近傍にはスイッチング素子であるＴＦＴが形成される。これにより、表示信号を入力する画素を選択することができる。

ＣＦ基板２００には、ゲート配線１と対向する位置にはライン状の遮光膜１５が形成されている。遮光膜１５はゲート配線１と重なり合った状態で、ゲート配線１と平行な方向に配置される。この遮光膜１５は図２において太線で示されている。遮光膜１５はゲート配線１を覆うようゲート配線１よりも幅広に形成されている。ゲート配線１の近傍において、遮光膜１５の一部は画素電極６のゲート配線１と平行な領域と重なり合うように配置される。また、ゲート配線１の近傍において、遮光膜１５の一部は共通電極５のゲート配線１と平行な領域と重なるように形成されている。

図２に示すように遮光膜１５には左端の画素において切断部１６が形成されている。本実施の形態では左端の画素をゲート端子部側の最外画素として、最外画素内に遮光膜１５の切断部１６を形成している。すなわち、この切断部１６が形成されている画素が最もゲート端子部１３に近い画素である。これにより、表示領域内において遮光膜１５の電位を適正な状態に保つことができ、全画素に対して残像や表示ムラなどを防ぐことができる。なお、切断部１６を形成する画素はゲート端子部の近傍の画素であることが好ましく、ゲート端子部１３に最も近い画素であることがさらに望ましい。この構成により、ゲートドライバＩＣからの信号入力時におけるゲート電位の変動が、切断部１６より表示領域側に配置された遮光膜１５に波及することを防ぐことができ、遮光膜１５の電位が乱されることを防ぐことができる。また、表示領域内において遮光膜１５に断線が生じている場合であっても、遮光膜１５におけるゲート端子側からの電荷は切断部１６で移動が妨げられる。従って、この電荷は切断部１６より表示領域側に移動しないため、輝線の発生を防ぐことができる。これにより歩留まりを向上することができる。

切断部１６が形成されている最外画素について図３を用いて説明する。図３は切断部１６が形成されている画素の構成を拡大して示す平面図である。表示ムラを低減するため、切断部１６は光漏れが発生しない箇所に形成することが望ましい。例えば、ゲート配線１の近傍において、画素電極６あるいは共通電極５がゲート配線１と斜め、あるいは垂直に形成されている領域に対応する位置に切断部１６を設けると、切断部１６から光漏れが生じてしまう。具体的にはＴＦＴ近傍の領域である。このようなの領域では、液晶が配向される所定の方向から傾いた電界が形成されるため、光漏れが生じやすい。従って、このような領域以外に切断部１６を設けることが望ましい。

具体的には、ゲート配線１と平行な方向に共通電極５又は画素電極６が形成されている領域に対応する位置に遮光膜１５の切断部１６を形成することが望ましい。図３に示すような構成で切断部１６を設けることにより、液晶の配向異常に伴う光漏れを防止することができる。

切断部１６は複数のゲート配線１と対向して配置された遮光膜１５に対してそれぞれ形成されている。したがって、ゲート端子部１３側の最も外側の画素列に対して、略一列に切断部１６が形成される。この各画素に形成された切断部１６の幅は例えば、１０〜３０μｍである。この構成では表示領域外のＢＭにスリットを設けた場合よりも、表示面側から視認される金属パターンの面積を小さくすることができる。すなわち、スリットの開口部の面積よりも複数の画素に対して形成した切断部１６の総面積が小さいため、表示面側から切断部１５の背面側の金属パターンが視認されにくくなる。これにより、表示面側からの光が金属パターンで反射することに起因する表示ムラを低減することができる。さらに、この構成では、スリットパターンの幅に対応してバスラインの幅を広げる必要がないため、バスライン幅を狭くすることができる。これにより、寄生容量を低減することができ、表示品質に対する影響を低減することができる。このように切断部１６を表示領域内の画素に形成することにより、表示品質に影響を与えることなく、遮光膜の電位を適正な状態に保つことができる。従って、残像、表示ムラ、輝線の発生などが低減され、表示品質の高い液晶表示装置を提供することができる。

次にＴＦＴアレイ基板１００の製造工程について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、絶縁性基板上にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金、またはＩＴＯ等の透光性を有する導電膜、またはそれらの多層膜等をスパッタ法や蒸着法等により成膜し、写真製版・加工によりゲート配線１、ゲート電極、共通容量配線を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、窒化シリコン等よりなるゲート絶縁膜２を形成し、さらに非晶質Ｓｉ、多結晶poly‐Ｓｉ等よりなる半導体膜９３、ｎ型のＴＦＴの場合はＰ等の不純物を高濃度にドーピングしたｎ+ 非晶質Ｓｉ、ｎ+ 多結晶poly‐Ｓｉ等よりなるコンタクト膜を、連続的に例えばプラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ法で成膜する。次いで、コンタクト膜および半導体膜９３を島状に加工する。

次に、図４（ｃ）に示すように、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金、またはＩＴＯ等の透光性を有する導電膜、またはそれらの多層膜等をスパッタ法や蒸着法で成膜後、写真製版と微細加工技術によりソース配線３、ソース電極、ドレイン電極、保持容量電極等を形成する。さらに、ソース電極及びドレイン電極あるいはそれらを形成したホトレジストをマスクとしてコンタクト膜をエッチングし、チャネル領域から取り除く。

次いで、図４（ｄ）に示すように、窒化シリコンや酸化シリコン、無機絶縁膜または有機樹脂等からなる絶縁膜４を成膜する。この絶縁膜４は、２回以上に渡って成膜され、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜が形成される。その後、写真製版とそれに続くエッチングによりコンタクトホールを形成する。

最後に、図４（ｅ）に示すように、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金、またはＩＴＯ等の透光性を有する導電膜、またはそれらの多層膜等を成膜後、パターニングすることで画素電極６、共通電極５を形成する。これにより、図２及び図３に示す構成を有するＴＦＴアレイ基板１００が形成される。さらに、この上から例えば、ポリイミドからなる配向膜を形成して、所定の方向にラビングする。

次にＣＦ基板２００の構成について図５及び図６を用いて説明する。図５（ａ）はＣＦ基板２００の構成を示す断面図であり、遮光膜１５の間の領域を遮光膜１５と平行な方向で切断した断面を示している。図５（ｂ）はＣＦ基板２００の構成を示す平面図である。図６はＣＦ基板２００の構成を示す断面図であり、遮光膜１５と垂直な方向で切断した断面を示している。１９は着色層、２０はオーバーコート膜、２１は隣接する着色層が重ね合わされた重ね合わせ部である。

ＣＦ基板２００は図５に示すようにＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの着色層１９とその間に配置された遮光膜１５とを備えている。遮光膜１５はゲート配線と平行な方向に設けられ、ゲート配線に対応する位置に配置される。さらに着色層１９の上にはオーバーコート膜２０が形成されている。本実施の形態では遮光膜１５がゲート配線と平行な方向にのみ設けられ、ソース配線３と平行な方向には設けられていない。そのため、図５に示すようにそれぞれの遮光膜１５の方向に隣接する画素に対応する位置において着色層１９を重ね合わせて、重ね合わせ部２１を形成している。この重ね合わせ部２１はソース配線３と対応する位置に配置される。

このＣＦ基板の製造工程について説明する。以下の説明はＣＦ基板の製造工程の一例を示すものである。まず透明な絶縁性基板上にＢＭとなる遮光膜１５を形成するため、感光性の黒色樹脂を塗布する。遮光膜１５には、例えば、カーボンが分散されたネガ型のアクリル樹脂が用いられる。感光性のアクリル樹脂はフォトリソグラフィー工程によりパターニングすることができる。例えば、アクリル樹脂をスピンコートなどにより絶縁性基板上に塗布し、フォトマスクを用いて露光し、アルカリ性の現像液で現像する。これにより、ゲート配線１に対応する位置に遮光膜１５が形成され、さらに最外画素の所定位置には遮光膜１５に切断部１６が形成される。

この上からＲの顔料を基板上に塗布する。その後、レジスト塗布、露光及び現像工程により顔料をパターニングし、遮光膜の間にＲの着色層１９を形成する。これをＧの着色層１９とＢの着色層１９にも繰り返し行い、三原色の着色層１９を形成する。ここで光が漏れないように着色層１９と遮光膜１５とをオーバーラップさせる。さらにそれぞれの着色層を図５に示したように一部をオーバーラップさせ、重ね合わせ部２１を形成する。また本実施例では顔料法を用いたが、これに限らず染色法、電着法または印刷法のいずれでもよい。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層を形成する順番を入れ替えてもよい。

その上から透明なオーバーコート膜２０を塗布し、平坦化する。さらに、その上に配向膜（図示せず）を成膜する。そしてＴＦＴ基板の配向膜と同様に焼成、ラビング処理を行う。ここではソース配線３と略平行な方向にラビング処理を行った。ＴＦＴがＯＦＦ状態では、液晶分子がソース配線３と略平行な方向に配向される。またこのオーバーコート膜２０は耐熱性、耐薬品性を有し、着色層１９を保護する役割も持っている。オーバーコート膜と配向膜を同じ膜で形成しても良く、異なる膜で形成してもよい。

配向膜がそれぞれ形成されたＴＦＴ基板１００とＣＦ基板２００との間に液晶材料を注入する隙間を設けるためのスペーサーを形成する。ＴＦＴ基板１００とＣＦ基板２００を位置合わせした状態でシール材により貼り合わせ、液晶材料を注入する。さらにゲートドライバＩＣがゲート端子部１３に設けられたゲート端子と接続される。同様にソースドライバＩＣがソース端子部１４に設けられたソース端子と接続される。上記のような工程で液晶表示パネル１０が形成される。この液晶表示パネルの背面側にバックライトユニットを取り付け、フレームで固定することにより液晶表示装置が製造される。

なお、上述の説明では簡略化のため遮光膜１５がゲート配線１と平行に一定の幅で形成されているものとして図示したが、遮光膜１５は光漏れ領域に応じて異なる幅を有するよう形成することができる。例えば、ＴＦＴの近傍、ゲート配線１とソース配線との交差部、ゲート配線と画素電極と共通電極とが近接する領域では電界の乱れによる光漏れを防止するため遮光膜１５の幅を広げて配置してもよい。

上述の実施の形態では最外画素にのみ切断部１６を設けたが、切断部１６を設ける領域はゲート端子部１３の近傍であればよい。また、ゲート端子部１３の近傍に加えて、ゲート端子部１３と反対側の端部の画素に対して図３に示す位置に切断部１６を設けてもよい。さらに、マトリクス状に形成されたそれぞれの画素に対して図３に示す位置に切断部１６を形成してもよい。さらに、遮光膜１５がソース配線と対向する位置に形成されている場合、ゲート端子側と同様にソース端子部１４近傍の画素に対して切断部１６を形成してもよい。

本発明にかかる液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を示す図である。本発明にかかる液晶表示装置におけるＴＦＴアレイ基板の画素部の平面図である。本発明にかかる液晶表示装置におけるＴＦＴアレイ基板の画素部の平面図である。本発明にかかる液晶表示装置におけるＣＦ基板の画素部の構成を示す図である。本発明にかかる液晶表示装置におけるＣＦ基板の画素部の構成を示す図である。本発明にかかる液晶表示装置の製造フローを示す図である。従来の液晶表示装置におけるＴＦＴアレイ基板の画素部の構成を示す図である。従来の液晶表示装置における液晶表示パネルの構成示す図である。

符号の説明

１ゲート配線、２ゲート絶縁膜、３ソース配線、４絶縁膜、
５共通電極、６画素電極、７共通容量電極、８ゲート電極
１０液晶表示パネル、１１表示領域、１２額縁領域、１３ゲート端子部
１４ソース端子部、１５遮光膜、１６切断部、１７シール材、
１８液晶層、１９着色層、２０オーバーコート膜、９３半導体層
１００ＴＦＴアレイ基板、２００ＣＦ基板

Claims

対向配置された第１の基板及び第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に狭持された液晶層とを備えた液晶表示装置であって、
前記第１の基板は、
複数のゲート配線と、
前記第１の基板の端部に形成され、前記ゲート配線に供給する信号が入力されるゲート端子が設けられたゲート端子部と、
前記ゲート配線と絶縁膜を介して交差するソース配線と、
前記ソース配線と接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を介して前記ソース配線と接続された画素電極と、
前記画素電極と対向配置された共通電極とを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板面側に形成され、複数の前記ゲート配線に対応する位置に配置された複数の遮光膜と、
前記ゲート端子部の近傍の画素に前記遮光膜が切断された切断部とを備え、
表示領域内において、前記切断部が複数の遮光膜のそれぞれに対して設けられ、
前記切断部よりも内側の画素において、前記遮光膜が前記ゲート配線に沿ってつながって形成されている液晶表示装置。
前記ゲート端子部と反対側の端部近傍の画素に遮光膜が切断された切断部がさらに形成されている請求項１記載の表示装置。
前記ソース配線と前記ゲート配線との交差部から離間した領域であって、前記ゲート配
線と前記画素電極とが平行に形成された領域又は前記ゲート配線と前記共通電極とが平行
に形成された領域に前記切断部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載
の液晶表示装置。
対向配置された第１の基板及び第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に狭持された液晶層とを備えた液晶表示装置であって、
前記第１の基板は、
ゲート配線と、
前記ゲート配線と絶縁膜を介して交差する複数のソース配線と、
前記第１の基板の端部に形成され、前記ソース配線に供給する信号が入力されるソース端子が設けられたソース端子部と、
前記ソース配線と接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を介して前記ソース配線と接続された画素電極と、
前記画素電極と対向配置された共通電極とを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板面側に形成され、複数の前記ソース配線に対応する位置に配置された複数の遮光膜と、
前記ソース端子部の近傍の画素に前記遮光膜が切断された切断部とを備え、
表示領域内において、前記切断部が複数の遮光膜のそれぞれに対して設けられ、
前記切断部よりも内側の画素において、前記遮光膜が前記ソース配線に沿ってつながって形成されている液晶表示装置。
前記ソース端子部と反対側の端部近傍の画素に遮光膜が切断された切断部がさらに形成されている請求項４記載の表示装置。
前記切断部が表示領域の最も外側の画素に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５記載の液晶表示装置。
前記遮光膜が感光性樹脂により形成され、
前記感光性樹脂を露光、現像することにより前記切断部が形成される請求項１乃至６いずれかに記載の液晶表示装置。