JP5460005B2 - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、表示領域に信号線が形成されてなる液晶表示装置に関するものであり、信号線の形成に起因して発生する光漏れを解消する技術に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device in which signal lines are formed in a display area, and relates to a technique for eliminating light leakage that occurs due to the formation of signal lines.

液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力等の優れた特徴を有する平面表示装置であることから、いわゆるPDAや携帯電話等のようなモバイル機器や、パーソナルコンピュータの表示部、さらには液晶テレビ等、広範な用途に用いられている。   Since a liquid crystal display device is a flat display device having excellent characteristics such as thinness, light weight, and low power consumption, it is a mobile device such as a so-called PDA or a mobile phone, a display unit of a personal computer, and a liquid crystal television. It is used for a wide range of applications.

前記液晶表示装置は、液晶層が一対の表示パネル基板、すなわちアレイ基板及び対向基板間に挟持された構造の液晶表示パネルを有しており、前記アレイ基板と対向基板の間に画素毎に選択的に電圧を印加することで液晶層が制御され、画像の表示が行われる。ここで、例えばアクティブマトリクス型液晶表示パネルでは、アレイ基板に、アモルファスシリコンやポリシリコン半導体を用いて薄膜トランジスタ(TFT)がスイッチング素子として形成されるとともに、このスイッチング素子と接続される画素電極、走査線、信号線等が形成される。一方、対向基板には、酸化錫インジウム(ITO)等からなる対向電極やカラーフィルター等が形成される。   The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel having a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of display panel substrates, that is, an array substrate and a counter substrate, and is selected for each pixel between the array substrate and the counter substrate. In addition, the liquid crystal layer is controlled by applying a voltage to display an image. Here, for example, in an active matrix liquid crystal display panel, thin film transistors (TFTs) are formed as switching elements using amorphous silicon or polysilicon semiconductor on an array substrate, and pixel electrodes and scanning lines connected to the switching elements. , Signal lines and the like are formed. On the other hand, a counter electrode made of indium tin oxide (ITO) or the like, a color filter, or the like is formed on the counter substrate.

前述の構成を有する液晶表示装置においては、駆動回路の集積化に伴い、回路遅延や書き込み不足といった問題があり、信号線等の配線の低抵抗化が求められている。そこで、一般的には、信号線等の配線の膜厚を厚くすることが行われており、これにより配線の低抵抗化を実現するようにしている。ただし、配線の膜厚を厚くした場合、配線段差が形成され、様々な問題を引き起こすおそれがある。   The liquid crystal display device having the above-described configuration has problems such as circuit delay and insufficient writing due to the integration of the drive circuit, and a reduction in resistance of wiring such as signal lines is required. Therefore, in general, the thickness of the wiring such as a signal line is increased, and thereby the resistance of the wiring is reduced. However, when the thickness of the wiring is increased, a wiring step is formed, which may cause various problems.

そこで、配線による段差を解消する技術が提案されている(例えば、特許文献1等を参照)。特許文献1記載の発明では、グレイトーン露光技術を用いて、部分的に厚さの異なる配線を工程数を増加させることなく形成し、走査線や信号線といった電気配線の交差する部分において、配線段差を低減するようにしている。特許文献1記載の発明では、配線段差を低減することで、絶縁膜の段差被覆性が改善され、配線間の短絡や断線等の不良が低減される。また、ゲート絶縁膜を従来よりも薄くすることが可能となるので、薄膜トランジスタのON電流が増加する。
特開2002−190598号公報
Therefore, a technique for eliminating a step due to wiring has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the invention described in Patent Document 1, wirings with partially different thicknesses are formed without increasing the number of processes using a gray-tone exposure technique, and wirings are formed at portions where electrical wirings such as scanning lines and signal lines intersect. The steps are reduced. In the invention described in Patent Document 1, by reducing the wiring step, the step coverage of the insulating film is improved, and defects such as a short circuit or disconnection between the wirings are reduced. Further, since the gate insulating film can be made thinner than before, the ON current of the thin film transistor increases.
JP 2002-190598 A

ところで、液晶表示装置では、信号線の上に平坦化膜や画素電極(ITO)、液晶配向膜等が積層されているが、低抵抗化を目的に信号線の膜厚を厚くすると、光漏れが顕著になるという問題が生じている。光漏れが発生すると、液晶表示装置のコントラストが低下するといった問題が生ずる。このような光漏れの問題は、特許文献1に記載されるような部分的に厚さの異なる配線を形成することでは回避することができず、新たな対策が待たれている。   By the way, in a liquid crystal display device, a flattening film, a pixel electrode (ITO), a liquid crystal alignment film, etc. are laminated on a signal line. If the signal line is made thicker for the purpose of reducing resistance, light leakage will occur. Has become a problem. When light leakage occurs, there arises a problem that the contrast of the liquid crystal display device is lowered. Such a problem of light leakage cannot be avoided by forming wirings partially different in thickness as described in Patent Document 1, and a new countermeasure is awaited.

本発明は、前述の従来の実情に鑑みて提案されたものであり、信号線に起因して生ずる光漏れを抑制することができ、コントラストを向上することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above-described conventional situation, and provides a liquid crystal display device capable of suppressing light leakage caused by signal lines and improving contrast. With the goal.

前述の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板間に液晶層が挟持され、アレイ基板上に各画素に対応してスイッチング素子が形成されるとともに、これらスイッチング素子に接続される信号線が形成されてなる液晶表示装置であって、前記信号線のうち、画素領域において平坦化膜で被覆されてさらにその上に画素電極及び配向膜が形成されている信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ1が40°以上75°以下であり、周辺回路領域における信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ2との関係が、θ1<θ2なる関係にあることを特徴とする。本発明は、前記傾斜角度θ2が90°未満であることが好ましい。
本発明の液晶表示装置の製造方法は、アレイ基板と対向基板間に液晶層が挟持され、アレイ基板上に各画素に対応してスイッチング素子が形成されるとともに、これらスイッチング素子に接続される信号線が形成されてなる液晶表示装置の製造方法であって、エッチングの露光条件を調整することで、前記信号線のうち、画素領域において平坦化膜で被覆されてさらにその上に画素電極及び配向膜が形成されている信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ1を40°以上75°以下とし、周辺回路領域における信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ2との関係を、θ1<θ2なる関係にすることを特徴とする。本発明は、前記傾斜角度θ2を90°未満とすることが好ましい。
In order to achieve the above-described object, the liquid crystal display device of the present invention has a liquid crystal layer sandwiched between an array substrate and a counter substrate, and switching elements are formed on the array substrate corresponding to each pixel. A liquid crystal display device in which a signal line connected to an element is formed, wherein the signal line is covered with a planarizing film in a pixel region, and a pixel electrode and an alignment film are further formed thereon. The inclination angle θ1 of the side wall along the length direction of the line is not less than 40 ° and not more than 75 °, and the relationship with the inclination angle θ2 of the side wall along the length direction of the signal line in the peripheral circuit region is θ1 <θ2. It is characterized by being in a relationship. In the present invention, the inclination angle θ2 is preferably less than 90 °.
In the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between an array substrate and a counter substrate, switching elements are formed on the array substrate corresponding to the respective pixels, and signals connected to these switching elements A method of manufacturing a liquid crystal display device in which lines are formed, wherein a pixel region of the signal line is covered with a planarizing film by adjusting exposure conditions for etching, and further a pixel electrode and an alignment thereon The inclination angle θ1 of the side wall along the length direction of the signal line on which the film is formed is set to 40 ° to 75 °, and the relationship with the inclination angle θ2 of the side wall along the length direction of the signal line in the peripheral circuit region Is characterized in that θ1 <θ2. In the present invention, the inclination angle θ2 is preferably less than 90 °.

本発明者らが種々の検討を行った結果、前記光漏れの原因の一つとして、信号線の側壁で反射された反射光が影響していることを突き止めるに至った。例えば、駆動回路の集積化に伴い、回路遅延や書き込み不足といった問題があり、信号線の低抵抗化が求められている。これに対して、一般的には、信号線の膜厚を厚くすることで低抵抗化を実現している。前記信号線では、回路の集積化により信号線の側壁の傾斜角度が高くなり(垂直に近くなり)、前記低抵抗化によって信号線の膜厚が厚くなったことと相俟って、信号線の端面(側壁)での反射光が増加する。この反射光が原因となって光漏れが発生し、液晶表示装置のコントラストが低下する。   As a result of various studies conducted by the present inventors, it has been found that one of the causes of the light leakage is the influence of the reflected light reflected by the side wall of the signal line. For example, with the integration of the drive circuit, there are problems such as circuit delay and insufficient writing, and a reduction in the resistance of the signal line is required. In contrast, in general, the resistance is reduced by increasing the thickness of the signal line. In the signal line, the integration angle of the circuit increases the inclination angle of the side wall of the signal line (becomes perpendicular), and the signal line increases in thickness due to the low resistance. Reflected light at the end face (side wall) of the glass increases. This reflected light causes light leakage and reduces the contrast of the liquid crystal display device.

このような知見に基づき、本発明では、画素領域における信号線側壁の傾斜角度θ1を小さくし、周辺回路領域における信号線側壁の傾斜角度θ2を大きくしている。光漏れが問題になるのは画素領域であり、この領域の信号線の側壁の傾斜角度θ1を小さくすることで、信号線の側壁での反射光が低減され、光漏れが抑制される。一方、周辺回路領域では、光漏れを考慮する必要がなく、この領域の信号線の側壁の傾斜角度θ2を大きくすることで、回路の集積化を進めることが可能となり、周辺回路の面積が縮小される。   Based on such knowledge, in the present invention, the inclination angle θ1 of the signal line side wall in the pixel region is reduced, and the inclination angle θ2 of the signal line side wall in the peripheral circuit region is increased. The light leakage becomes a problem in the pixel region. By reducing the inclination angle θ1 of the side wall of the signal line in this region, the reflected light on the side wall of the signal line is reduced and the light leakage is suppressed. On the other hand, in the peripheral circuit region, it is not necessary to consider light leakage. By increasing the inclination angle θ2 of the side wall of the signal line in this region, it becomes possible to proceed with circuit integration and reduce the area of the peripheral circuit. Is done.

本発明によれば、画素領域において、信号線に起因する光漏れを無くすことができ、液晶表示装置のコントラストを向上させることが可能である。また、周辺回路領域では、信号線の膜厚を必要に応じて十分に厚くすることができ、信号線の側壁の傾斜角度も垂直に近い状態とすることができるので、低抵抗化や高集積化を実現することができ、周辺回路の面積を縮小することが可能である。   According to the present invention, light leakage due to signal lines can be eliminated in the pixel region, and the contrast of the liquid crystal display device can be improved. In the peripheral circuit region, the signal line thickness can be made sufficiently thick as necessary, and the inclination angle of the side wall of the signal line can be made nearly vertical so that the resistance is reduced and the integration is high. The area of the peripheral circuit can be reduced.

以下、本発明を適用した液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a liquid crystal display device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、液晶表示装置の概略構成について説明する。液晶表示装置は、図1に示すように、アレイ基板2と対向基板3により構成される液晶表示パネル1を備え、これらアレイ基板2と対向基板3の間の液晶層を、アレイ基板2上に形成された薄膜トランジスタ(画素トランジスタ)をスイッチング素子として駆動することで、画像の表示が行われる。   First, a schematic configuration of the liquid crystal display device will be described. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel 1 including an array substrate 2 and a counter substrate 3, and a liquid crystal layer between the array substrate 2 and the counter substrate 3 is placed on the array substrate 2. An image is displayed by driving the formed thin film transistor (pixel transistor) as a switching element.

ここで、表示部である表示領域Hにおいては、アレイ基板2に各画素に対応して画素電極がマトリクス状に形成されるとともに、画素電極の行方向に沿って走査線が形成され、列方向に沿って信号線が形成されている。さらに、各走査線と信号線の交差位置に前記画素トランジスタが形成されている。   Here, in the display region H that is a display unit, pixel electrodes are formed in a matrix corresponding to each pixel on the array substrate 2, and scanning lines are formed along the row direction of the pixel electrodes. A signal line is formed along the line. Further, the pixel transistor is formed at the intersection of each scanning line and signal line.

一方、アレイ基板2の周辺領域(液晶表示パネル1の額縁領域)には、アレイ基板2に配列形成される信号線に駆動信号を供給する信号線駆動回路4や、走査線に駆動信号を供給する走査線駆動回路5等の駆動回路が形成されている。これら駆動回路は、複数の薄膜トランジスタと、これら薄膜トランジスタ接続される配線等から構成されている。   On the other hand, in the peripheral area of the array substrate 2 (the frame area of the liquid crystal display panel 1), a signal line drive circuit 4 that supplies drive signals to the signal lines arrayed on the array substrate 2 and a drive signal is supplied to the scanning lines. A driving circuit such as the scanning line driving circuit 5 is formed. These drive circuits are composed of a plurality of thin film transistors and wirings connected to these thin film transistors.

図2は、前記液晶表示装置の概略的な回路構造の一例を示すものである。液晶表示装置は、前述の通り、液晶表示パネル1を備えており、さらにはこの液晶表示パネル1を制御する外部制御回路11を備える。液晶表示パネル1は、液晶層LQが一対の表示パネル基板、すなわちアレイ基板2及び対向基板3間に保持される構造を有し、外部制御回路11は、本例の場合、液晶表示パネル1から独立した回路基板上に配置されている。   FIG. 2 shows an example of a schematic circuit structure of the liquid crystal display device. As described above, the liquid crystal display device includes the liquid crystal display panel 1, and further includes an external control circuit 11 that controls the liquid crystal display panel 1. The liquid crystal display panel 1 has a structure in which the liquid crystal layer LQ is held between a pair of display panel substrates, that is, the array substrate 2 and the counter substrate 3, and the external control circuit 11 is connected to the liquid crystal display panel 1 in this example. Arranged on a separate circuit board.

アレイ基板2は、マトリクス状に配置されるm×n個の画素電極PE、複数の画素電極PEの行に沿って形成されるm本の走査線Y(Y1〜Ym)、それぞれの画素電極PEの列に沿って形成されるn本の信号線X(X1〜Xn)、信号線X1〜Xn及び走査線Y1〜Ymの交差位置近傍にそれぞれ配置され例えばNチャネルポリシリコン薄膜トランジスタからなるm×n個の画素スイッチ12、走査線Y1〜Ymに平行に配置され各々対応行の画素電極PEに容量結合した補助容量線CS、走査線Y1〜Ymを駆動する走査線駆動回路、並びに信号線X1〜Xnを駆動する信号線駆動回路4、及び外部制御回路11とアレイ基板2間の接続に用いられる複数の外部接続パッドOLBを含む。 The array substrate 2 includes m × n pixel electrodes PE arranged in a matrix, m scanning lines Y (Y1 to Ym) formed along a row of the plurality of pixel electrodes PE, and each pixel electrode PE. Mxn composed of, for example, N-channel polysilicon thin-film transistors, which are arranged in the vicinity of intersections of n signal lines X (X1 to Xn), signal lines X1 to Xn, and scanning lines Y1 to Ym formed along the columns of Each pixel switch 12, an auxiliary capacitance line CS arranged in parallel to the scanning lines Y1 to Ym and capacitively coupled to the pixel electrodes PE in the corresponding rows, a scanning line driving circuit 5 for driving the scanning lines Y1 to Ym, and a signal line X1 ˜Xn, and a plurality of external connection pads OLB used for connection between the external control circuit 11 and the array substrate 2.

対向基板3は、m×n個の画素電極PEに対向して配置されコモン電位Vcomに設定される単一の対向電極CEを含む。このコモン電位Vcomは例えば補助容量線CSにも印加される。   The counter substrate 3 includes a single counter electrode CE that is arranged to face the m × n pixel electrodes PE and is set to the common potential Vcom. This common potential Vcom is also applied to the auxiliary capacitance line CS, for example.

外部制御回路11は、例えばモバイル機器等の処理回路から供給されるデジタル映像信号及び同期信号を受取り、画素表示信号Vpix、垂直走査制御信号YCT及び水平走査制御信号XCTを発生する。垂直走査制御信号YCTは走査線駆動回路に供給され、水平走査制御信号XCTは表示信号Vpixと共に信号線駆動回路4に供給される。走査線駆動回路は走査信号を1垂直走査(フレーム)期間毎に走査線Y1〜Ymに順次供給するよう垂直走査制御信号YCTによって制御される。信号線駆動回路4は、走査信号により駆動される1水平走査期間(1H)において入力されるデジタル映像信号を直並列変換し、さらにデジタル・アナログ変換した表示信号Vpixをアナログ形式で信号線X1〜Xnにそれぞれ供給するように水平走査制御信号XCTによって制御される。 The external control circuit 11 receives a digital video signal and a synchronization signal supplied from a processing circuit such as a mobile device, and generates a pixel display signal Vpix, a vertical scanning control signal YCT, and a horizontal scanning control signal XCT. The vertical scanning control signal YCT is supplied to the scanning line driving circuit 5 , and the horizontal scanning control signal XCT is supplied to the signal line driving circuit 4 together with the display signal Vpix. The scanning line driving circuit 5 is controlled by the vertical scanning control signal YCT so as to sequentially supply the scanning signal to the scanning lines Y1 to Ym every vertical scanning (frame) period. The signal line driving circuit 4 performs serial-parallel conversion on the digital video signal input in one horizontal scanning period (1H) driven by the scanning signal, and further converts the display signal Vpix converted from digital to analog into the signal lines X1 to X1 in analog form. It is controlled by a horizontal scanning control signal XCT so as to be supplied to Xn.

この液晶表示装置では、液晶層LQがm×n個の画素電極PEにそれぞれ対応してm×n個の表示画素PXに区画され、各表示画素PXが2本の隣接走査線Yと2本の隣接信号線Xとの間にほぼ規定される。表示画面はこれらm×n個の表示画素PXにより構成される。走査線駆動回路及び信号線駆動回路4は、図1及び図2に示すように、m×n個の表示画素PXの外側に配置され、複数の外部接続パッドOLBはアレイ基板2の周縁に配置される。信号線駆動回路4は、これら外部接続パッドOLBよりも内側に配置される。各画素スイッチ12は対応走査線Yからの走査信号に応答して対応信号線Xからの表示信号Vpixをサンプリングして対応画素電極PEに印加し、この画素電極PEの電位と対向電極CEの電位との電位差に基づいて対応表示画素PXの光透過率を制御する。 In this liquid crystal display device, the liquid crystal layer LQ is partitioned into m × n display pixels PX corresponding to the m × n pixel electrodes PE, and each display pixel PX includes two adjacent scanning lines Y and two. Between the two adjacent signal lines X. The display screen is constituted by these m × n display pixels PX. As shown in FIGS. 1 and 2, the scanning line driving circuit 5 and the signal line driving circuit 4 are arranged outside the m × n display pixels PX, and the plurality of external connection pads OLB are arranged on the periphery of the array substrate 2. Be placed. The signal line driving circuit 4 is disposed inside these external connection pads OLB. Each pixel switch 12 samples the display signal Vpix from the corresponding signal line X in response to the scanning signal from the corresponding scanning line Y and applies it to the corresponding pixel electrode PE, and the potential of the pixel electrode PE and the potential of the counter electrode CE. The light transmittance of the corresponding display pixel PX is controlled on the basis of the potential difference between them.

前述の構成を有する液晶表示装置では、駆動回路の集積化に伴い、回路遅延や書き込み不足といった問題が生ずるおそれがあり、信号線X1〜Xnを極力低抵抗化することが求められている。信号線X1〜Xnを低抵抗化するには、信号線X1〜Xnの膜厚を厚くする必要がある。ただし、信号線X1〜Xnの膜厚を厚くすると、信号線の側壁でバックライト光が反射されて光漏れが発生する。   In the liquid crystal display device having the above-described configuration, problems such as circuit delay and insufficient writing may occur with the integration of the drive circuit, and it is required to reduce the resistance of the signal lines X1 to Xn as much as possible. In order to reduce the resistance of the signal lines X1 to Xn, it is necessary to increase the film thickness of the signal lines X1 to Xn. However, if the film thickness of the signal lines X1 to Xn is increased, the backlight light is reflected by the side walls of the signal lines, and light leakage occurs.

そこで、本実施形態の液晶表示装置においては、画素領域の信号線の断面形状を傾斜の緩やかなものとし、バックライト光の側壁での反射を抑制し、光漏れの発生を防ぐこととする。   Therefore, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the cross-sectional shape of the signal line in the pixel region is made to have a gradual inclination, thereby suppressing the reflection of the backlight light on the side wall and preventing the occurrence of light leakage.

図3は、画素領域の信号線21の断面形状(図2のa−a線における断面形状)を示すものである。前記信号線21は、アレイ基板2上に形成されるとともに、平坦化膜22で被覆することにより平坦化され、さらにその上に前記画素電極PEとなるITO膜23や配向膜となるポリイミド膜24が形成されている。ここで、画素領域の信号線21は、その側壁21Aの傾斜角度θ1が小さくなるように、すなわち側壁21Aが緩やかな傾斜面となるように形成されている。   FIG. 3 shows a cross-sectional shape of the signal line 21 in the pixel region (a cross-sectional shape along the line aa in FIG. 2). The signal line 21 is formed on the array substrate 2 and is flattened by being covered with a flattening film 22, and further thereon, an ITO film 23 serving as the pixel electrode PE and a polyimide film 24 serving as an alignment film. Is formed. Here, the signal line 21 in the pixel region is formed so that the inclination angle θ1 of the side wall 21A becomes small, that is, the side wall 21A becomes a gentle inclined surface.

図4(a)は、信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1を大きくした場合(側壁21Aの傾斜を垂直に近い状態にした場合)のバックライト光の反射の様子を模式的に示すものである。一方、図4(b)は、信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1を小さくした場合(側壁21Aの傾斜を緩やかにした場合)のバックライト光の反射の様子を模式的に示すものである。   FIG. 4A schematically shows the state of reflection of the backlight light when the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21 is increased (when the inclination of the side wall 21A is set to be nearly vertical). is there. On the other hand, FIG. 4B schematically shows the state of reflection of the backlight light when the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21 is reduced (when the inclination of the side wall 21A is made gentle). .

信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1が大きい場合、図4(a)に破線矢印で示すように、比較的垂直に近い角度で入射されるバックライト光も側壁21Aで反射され、側壁21Aでの反射光量が多くなる。これに対して、信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1が小さい場合、図4(b)に示すように、広角(水平に近い角度)で入射するバックライト光のみが側壁21Aで反射され、反射光量は小さくなる。したがって、信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1を小さくすることで、側壁21Aでの反射による光漏れを抑えることが可能である。   When the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21 is large, as shown by the broken line arrow in FIG. 4A, the backlight light incident at a relatively near vertical angle is also reflected by the side wall 21A and is reflected by the side wall 21A. The amount of reflected light increases. On the other hand, when the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21 is small, as shown in FIG. 4B, only backlight light incident at a wide angle (an angle close to horizontal) is reflected by the side wall 21A. The amount of reflected light is small. Therefore, by reducing the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21, light leakage due to reflection on the side wall 21A can be suppressed.

前記画素領域においては、配線の集積度はさほど要求されないことから、信号線21における側壁21Aの傾斜角度θ1は、前記反射の観点からなるべく小さくすることが好ましく、少なくとも周辺回路領域における信号線の側壁の傾斜角度θ2よりも小さくする必要がある。また、具体的な角度としては、前記側壁21Aの傾斜角度θ1は75°以下であることが好ましい。前記傾斜角度θ1を75°以下とすることにより、反射による光漏れを十分に抑制することが可能である。   In the pixel region, since the degree of wiring integration is not so required, the inclination angle θ1 of the side wall 21A in the signal line 21 is preferably as small as possible from the viewpoint of reflection, and at least the side wall of the signal line in the peripheral circuit region. It is necessary to make it smaller than the inclination angle θ2. As a specific angle, the inclination angle θ1 of the side wall 21A is preferably 75 ° or less. By setting the inclination angle θ1 to 75 ° or less, light leakage due to reflection can be sufficiently suppressed.

一方、図5に示すように、周辺回路領域の信号線31については、配線の集積度を向上させ得るように、信号線31の側壁31Aの傾斜角度θ2をなるべく大きくすることが好ましい。同じ膜厚で低抵抗化を図りながら配線の集積度を向上するには、線幅を狭くすることが必要であるが、前記傾斜角度θ2を小さくすると、線幅を拡大せざるを得なくなる。具体的な角度としては、前記側壁31Aの傾斜角度θ2は90°以下であることが好ましい。   On the other hand, as shown in FIG. 5, with respect to the signal line 31 in the peripheral circuit region, it is preferable to increase the inclination angle θ2 of the side wall 31A of the signal line 31 as much as possible so that the degree of wiring integration can be improved. In order to improve the integration density of the wiring while reducing the resistance with the same film thickness, it is necessary to reduce the line width. However, if the inclination angle θ2 is reduced, the line width must be increased. As a specific angle, the inclination angle θ2 of the side wall 31A is preferably 90 ° or less.

以上のことから、本実施形態の液晶表示装置においては、先ず、信号線の側壁の傾斜角度が画素領域と周辺回路領域とで異なり、画素領域における信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1と、周辺回路領域における信号線31の側壁31Aの傾斜角度θ2とがθ1<θ2なる関係にあることが必要である。その上で、前記画素領域における信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1については、75°以下とすることが好ましく、前記周辺回路領域の信号線31の側壁31Aの傾斜角度θ2は90°以下であることが好ましい。   From the above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, first, the inclination angle of the side wall of the signal line is different between the pixel region and the peripheral circuit region, and the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21 in the pixel region, The inclination angle θ2 of the side wall 31A of the signal line 31 in the peripheral circuit region needs to have a relationship of θ1 <θ2. In addition, the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21 in the pixel region is preferably 75 ° or less, and the inclination angle θ2 of the side wall 31A of the signal line 31 in the peripheral circuit region is 90 ° or less. Preferably there is.

このような設定とすることにより、画素領域においては光漏れによるコントラストの低下を防止することができ、周辺回路領域においては回路の集積化により面積を縮小することができる。   With such a setting, a decrease in contrast due to light leakage can be prevented in the pixel region, and an area in the peripheral circuit region can be reduced by circuit integration.

実際、従来構造の液晶表示装置(画素領域の信号線の側壁の傾斜角度θ1が85°である液晶表示装置)と本実施形態の液晶表示装置(画素領域の信号線の側壁の傾斜角度θ1が40°である液晶表示装置)とでコントラスト値を比較したところ、従来構造の液晶表示装置ではコントラスト値680であったのに対して、本実施形態の液晶表示装置ではコントラスト値750であり、本実施形態の液晶表示装置においてコントラストの大幅な改善が見られた。また、図6(a)に従来構造の液晶表示装置の視野角を、図6(b)に本実施形態の液晶表示装置の視野角をそれぞれ示す。これら図面を比較すると明らかなように、従来構造の液晶表示装置では左右視野角が特に狭かったのに対して、本実施形態の液晶表示装置では視野角も大幅に改善されていた。   Actually, a liquid crystal display device having a conventional structure (a liquid crystal display device in which the inclination angle θ1 of the side wall of the signal line in the pixel region is 85 °) and a liquid crystal display device in this embodiment (the inclination angle θ1 of the side wall of the signal line in the pixel region are When the contrast value was compared with a liquid crystal display device of 40 °), the contrast value was 680 in the liquid crystal display device of the conventional structure, whereas the contrast value was 750 in the liquid crystal display device of the present embodiment. In the liquid crystal display device of the embodiment, a significant improvement in contrast was observed. FIG. 6A shows a viewing angle of a liquid crystal display device having a conventional structure, and FIG. 6B shows a viewing angle of the liquid crystal display device of this embodiment. As is clear from comparison of these drawings, the liquid crystal display device of the conventional structure has a particularly narrow left-right viewing angle, whereas the liquid crystal display device of the present embodiment has also greatly improved the viewing angle.

なお、前述のように画素領域における信号線21の側壁21Aの傾斜角度θ1と周辺回路領域における信号線31の側壁31Aの傾斜角度θ2を異なる傾斜角度とするためには、例えば、信号線21、31をエッチングによりパターニングする際に形成するレジストパターンの露光条件を変更すればよい。   In order to set the inclination angle θ1 of the side wall 21A of the signal line 21 in the pixel region and the inclination angle θ2 of the side wall 31A of the signal line 31 in the peripheral circuit region as different inclination angles as described above, for example, the signal line 21, What is necessary is just to change the exposure conditions of the resist pattern formed when patterning 31 by an etching.

フォトリソ技術を用いて信号線21、31をエッチングする場合、配線のパターンに応じてレジストパターンを形成し、これをマスクとしてエッチングを行う。この時、例えばハーフトーンマスク等を用いて、画素領域の信号線21に対応したレジストパターンを形成する際に露光量と、周辺回路領域の信号線31に対応したレジストパターンを形成する際の露光量を変更することで、エッチングされる信号線21,31の側壁の傾斜角度を変えることができる。レジストパターンを形成する際の露光量を大きくすれば、エッチングによって形成される信号線の側壁の傾斜角度が大きくなる。逆に、レジストパターンを形成する際の露光量を小さくすれば、エッチングによって形成される信号線の側壁の傾斜角度が小さくなる。 When the signal lines 21 and 31 are etched using the photolithography technique, a resist pattern is formed according to the wiring pattern, and etching is performed using this as a mask. At this time, for example, using a halftone mask, the exposure amount when forming a resist pattern corresponding to the signal line 21 in the pixel region and the exposure when forming a resist pattern corresponding to the signal line 31 in the peripheral circuit region. By changing the amount, the inclination angle of the side walls of the signal lines 21 and 31 to be etched can be changed. By increasing the exposure in case of forming a resist pattern, the inclination angle of the sidewall of the lines formed by etching grayed increases. Conversely, by reducing the exposure in case of forming a resist pattern, the inclination angle of the sidewall of the lines formed by etching grayed decreases.

また、前述の実施形態では、信号線について、画素領域と周辺回路領域とで側壁の傾斜角度を変えているが、他の配線、例えばゲート線についても同様の設定とすることも可能である。配線の低抵抗化が進められ、ゲート線に関しても膜厚が大きくなってきた場合にも、信号線の場合と同様の理由から光漏れが発生する可能性がある。このような場合には、画素領域のゲート線の側壁の傾斜角度を周辺回路領域のゲート線の側壁の傾斜角度よりも小さくすればよい。   In the above-described embodiment, the inclination angle of the side wall is changed between the pixel region and the peripheral circuit region for the signal line, but the same setting can be made for other wirings, for example, gate lines. Even when the resistance of the wiring is lowered and the film thickness of the gate line is increased, light leakage may occur for the same reason as in the case of the signal line. In such a case, the inclination angle of the side wall of the gate line in the pixel region may be made smaller than the inclination angle of the side wall of the gate line in the peripheral circuit region.

液晶表示パネルの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of a liquid crystal display panel. アレイ基板の駆動回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the drive circuit of an array board | substrate. 画素領域の信号線の断面形状を示すものであり、図2のa−a線位置における模式的な断面図である。FIG. 3 shows a cross-sectional shape of a signal line in a pixel region, and is a schematic cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 2. (a)は信号線の側壁の傾斜角度が大きい場合の反射の様子を模式的に示す断面図であり、(b)は信号線の側壁の傾斜角度が小さい場合の反射の様子を模式的に示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows typically the mode of reflection when the inclination angle of the side wall of a signal line is large, (b) is a schematic view of the state of reflection when the inclination angle of the side wall of a signal line is small. It is sectional drawing shown. 周辺回路領域の信号線の断面形状を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the signal wire | line of a peripheral circuit area | region. (a)は従来構造の液晶表示装置(画素領域の信号線の側壁の傾斜角度θ1が85°である液晶表示装置)の視野角特性を示す図であり、(b)は本実施形態の液晶表示装置(画素領域の信号線の側壁の傾斜角度θ1が40°である液晶表示装置)の視野角特性を示す図である。(A) is a figure which shows the viewing angle characteristic of the liquid crystal display device of the conventional structure (the liquid crystal display device whose inclination angle (theta) 1 of the side wall of the signal line | wire of a pixel area is 85 degrees), (b) is the liquid crystal of this embodiment. It is a figure which shows the viewing angle characteristic of a display apparatus (The liquid crystal display device whose inclination | tilt angle (theta) 1 of the side wall of the signal wire | line of a pixel area is 40 degrees).

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶表示パネル、2 アレイ基板、3 対向基板、4 信号線駆動回路、5 走査線駆動回路、11 外部制御回路、12 画素スイッチ、21,31 信号線、21A,31A 側壁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display panel, 2 Array substrate, 3 Opposite substrate, 4 Signal line drive circuit, 5 Scan line drive circuit, 11 External control circuit, 12 Pixel switch, 21, 31 Signal line, 21A, 31A Side wall

Claims (4)

アレイ基板と対向基板間に液晶層が挟持され、アレイ基板上に各画素に対応してスイッチング素子が形成されるとともに、これらスイッチング素子に接続される信号線が形成されてなる液晶表示装置であって、前記信号線のうち、画素領域において平坦化膜で被覆されてさらにその上に画素電極及び配向膜が形成されている信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ1が40°以上75°以下であり、周辺回路領域における信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ2との関係が、θ1<θ2なる関係にあることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between an array substrate and a counter substrate, switching elements are formed corresponding to each pixel on the array substrate, and signal lines connected to these switching elements are formed. Among the signal lines, the inclination angle θ1 of the side wall along the length direction of the signal line that is covered with the planarizing film in the pixel region and further has the pixel electrode and the alignment film formed thereon is 40 ° or more. A liquid crystal display device, wherein the relationship is 75 ° or less and the relationship between the inclination angle θ2 of the side walls along the length direction of the signal line in the peripheral circuit region is θ1 <θ2. 前記傾斜角度θ2が90°未満であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the tilt angle [theta] 2 is less than 90 [deg .]. アレイ基板と対向基板間に液晶層が挟持され、アレイ基板上に各画素に対応してスイッチング素子が形成されるとともに、これらスイッチング素子に接続される信号線が形成されてなる液晶表示装置の製造方法であって、エッチングの露光条件を調整することで、前記信号線のうち、画素領域において平坦化膜で被覆されてさらにその上に画素電極及び配向膜が形成されている信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ1を40°以上75°以下とし、周辺回路領域における信号線の長さ方向に沿った側壁の傾斜角度θ2との関係を、θ1<θ2なる関係にすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 Manufacture of a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between an array substrate and a counter substrate, switching elements are formed corresponding to each pixel on the array substrate, and signal lines connected to these switching elements are formed A method of adjusting the etching exposure condition to adjust the length of a signal line of the signal line that is covered with a planarizing film in a pixel region and further has a pixel electrode and an alignment film formed thereon. The inclination angle θ1 of the side wall along the direction is set to 40 ° or more and 75 ° or less, and the relationship with the inclination angle θ2 of the side wall along the length direction of the signal line in the peripheral circuit region is set to a relationship of θ1 <θ2. A method for manufacturing a liquid crystal display device. 前記傾斜角度θ2を90°未満とすることを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置の製造方法。4. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the tilt angle [theta] 2 is less than 90 [deg.].
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