JPH01123217A - Liquid crystal display device - Google Patents
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- JPH01123217A JPH01123217A JP62282748A JP28274887A JPH01123217A JP H01123217 A JPH01123217 A JP H01123217A JP 62282748 A JP62282748 A JP 62282748A JP 28274887 A JP28274887 A JP 28274887A JP H01123217 A JPH01123217 A JP H01123217A
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、アモルファスシリコン(a−3t)半導体薄
膜トランジスタ(以下、a−3iTFTと略称する)あ
るいはMIM素子、a−3iダイオード等の能動素子を
スイッチング素子として備えたアクティブマトリックス
液晶表示装置に関するものである。Detailed Description of the Invention <Industrial Application Field> The present invention is directed to an active element such as an amorphous silicon (a-3T) semiconductor thin film transistor (hereinafter abbreviated as a-3iTFT), an MIM element, or an a-3i diode. The present invention relates to an active matrix liquid crystal display device equipped as a switching element.
〈従来の技術〉
近年、a−3iは、液晶表示装置におけるスイッチング
素子であるTPT用材料として利用されるようになって
きた。このようなスイッチング素子を備えた液晶表糸装
置の構造は、第9図に示すように、TFT205.透明
電極206並びに配向膜207ををするT F T (
!!!l基板202と、カラーフィルタ210.透明電
極209並びに配向膜208を有するカラーフィルタ側
基板203とが相対向し、それぞれの配向膜207と配
向膜208の間に液晶層211が存在する。TFT側基
板202とカラーフィルタ側基板203のそれぞれの外
面側に偏光板212が配置されている。この液晶表示装
置の裏面側すなわちTFT側基Fi、202の図中下方
位置にバンクライト光源201が配置されており、バッ
クライト光の透過光を赤、緑、青のカラーフィルタ21
0を通して見ることになる。<Prior Art> In recent years, a-3i has come to be used as a material for TPT, which is a switching element in liquid crystal display devices. The structure of a liquid crystal surface device equipped with such a switching element is as shown in FIG. T F T (
! ! ! l substrate 202, color filter 210. A transparent electrode 209 and a color filter side substrate 203 having an alignment film 208 face each other, and a liquid crystal layer 211 exists between each alignment film 207 and alignment film 208 . A polarizing plate 212 is arranged on the outer surface of each of the TFT side substrate 202 and the color filter side substrate 203. A bank light source 201 is disposed on the back side of this liquid crystal display device, that is, at a position below the TFT side group Fi, 202 in the figure, and transmits transmitted light of the backlight to red, green, and blue color filters 201.
You will be looking through 0.
しかるに、カラーフィルタの赤、緑、青の各絵素の間隙
において裏面からのバックライト光の一部が透過し、液
晶表示素子のコントラスト比が低下する。このため、第
10図に示すようにカラーフィルタ側基板203におい
てカラーフィルタ210の赤、緑、青の各絵素213の
間隙にCr等の金属膜からなるいわゆるブランクスドラ
イブ214を形成して、バックライト光の透過を防止し
ている。However, a portion of the backlight light from the back surface is transmitted through the gaps between the red, green, and blue picture elements of the color filter, reducing the contrast ratio of the liquid crystal display element. For this reason, as shown in FIG. 10, a so-called blank drive 214 made of a metal film such as Cr is formed in the gaps between the red, green, and blue picture elements 213 of the color filter 210 on the color filter side substrate 203, and Prevents light from passing through.
〈発明が解決しようとする問題点〉
上述の様にカラーフィルタ側にブラックストライプを設
けた場合、次の様な問題がある。すなわち、カラーフィ
ルタが形成されたパネル(電極基板)とTPT等の能動
素子が形成されたパネルを貼り合せる場合、通常、両者
の位置合せ精度が約〜lOμm程度であるため、ブラッ
クストライプの線幅を能動素子を形成したパネル側の絵
素の間隙より位置合せ精度骨だけ幅広にする必要が生じ
る。したがって、その分だけ絵素面積は減少し、パネル
の透過率つまり輝度が低下することになる。<Problems to be Solved by the Invention> When a black stripe is provided on the color filter side as described above, the following problems occur. In other words, when bonding a panel (electrode substrate) on which a color filter is formed and a panel on which an active element such as TPT is formed, the alignment accuracy between the two is usually about ~10 μm, so the line width of the black stripe is It becomes necessary to make the alignment accuracy bone wider than the gap between picture elements on the panel side where active elements are formed. Therefore, the picture element area is reduced by that amount, and the transmittance, that is, the brightness of the panel is reduced.
く問題点を解決するための手段〉
本発明は、絵素電極と能動素子との対がマトリックス状
に配置された能動素子側基板とカラーフィルタが配置さ
れたカラーフィルタ側基板との間に液晶が存在する構造
の液晶表示装置において、能動素子側基板の絵素電極ど
うしの間及び上記能動素子の上側もしくは下側の少くと
も一方にブラックストライプを有する構造である。Means for Solving Problems> The present invention provides a liquid crystal display between an active element side substrate in which pairs of picture element electrodes and active elements are arranged in a matrix, and a color filter side substrate in which color filters are arranged. The liquid crystal display device has a black stripe between the picture element electrodes on the active element side substrate and at least on one side above or below the active element.
く作用〉
本発明に係る液晶表示装置は、能動素子側基板の絵素電
極の間をブラックストライプが覆った構造であり、カラ
ーフィルタ側基板と能動素子側基板との貼り合せ精度に
おいてブラックストライプは無関係となる。Effect> The liquid crystal display device according to the present invention has a structure in which black stripes cover between the picture element electrodes of the active element side substrate, and the black stripes are Becomes irrelevant.
〈実施例〉
第1図は能動素子としてa−3iTPTを用いたアクテ
ィブマトリックスカラー液晶表示装置の断面構造を示す
。図において、1はガラス基板。<Example> FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an active matrix color liquid crystal display device using a-3iTPT as an active element. In the figure, 1 is a glass substrate.
2は絶縁膜、3はブラックストライプ、4は絶縁膜、5
はゲート電極、6はゲート絶縁膜、7はノンドープa−
3t半導体層、8はリンドープa −3t半導体層、9
はソース及びドレイン電極、10は絵素電極、11は保
護絶縁膜、12は配向膜。2 is an insulating film, 3 is a black stripe, 4 is an insulating film, 5
is a gate electrode, 6 is a gate insulating film, and 7 is a non-doped a-
3t semiconductor layer, 8 is a phosphorus-doped a-3t semiconductor layer, 9
1 is a source and drain electrode, 10 is a picture element electrode, 11 is a protective insulating film, and 12 is an alignment film.
13は液晶層、14はガラス基板、15はカラーフィル
タ、16は透明電極、17は配向膜である。13 is a liquid crystal layer, 14 is a glass substrate, 15 is a color filter, 16 is a transparent electrode, and 17 is an alignment film.
ガラス基板1上のSiNxからなるエツチングストッパ
ー用絶縁膜2の上に、ブランクスドライブ3がパターン
化して形成されている。このブラックストライプ3は、
a−3t半導体膜、金属膜あるいは光吸収係数の大きい
樹脂膜から構成される。このブラ・/タストライプ3と
エツチングストッパー用絶縁膜2の上には、Ta、O,
からなるエツチングストッパー用絶縁膜4が形成されて
いる。A blank drive 3 is patterned and formed on an etching stopper insulating film 2 made of SiNx on a glass substrate 1. This black stripe 3 is
It is composed of an a-3t semiconductor film, a metal film, or a resin film with a large light absorption coefficient. On this bra/ta stripe 3 and the etching stopper insulating film 2, Ta, O,
An etching stopper insulating film 4 is formed.
エツチングストッパー用絶縁膜4のブラックストライプ
3を覆う部分の上にTaからなるゲート電極5が形成さ
れており、このゲート電極5とエツチングストッパー用
絶縁膜4の上にSiNxからなるゲート絶縁膜6が形成
されている。このゲート絶縁膜6のブラックストライプ
3の上方部分の上には、ノンドープミー3t半導体層7
が形成されており、このa−Si半導体層7の上にリン
ドープミー3i半導体層8が形成されており、このa−
3t半導体層8の上にTiからなるソース及びドレイン
電極9が形成されている。以上のゲート電極5.ノンド
ープa−3t半導体N7.リンドープミー3i半導体N
8並びにソース及びドレイン電極9によってa−3iT
FT18が構成される。ゲート絶縁膜6のブラックスト
ライプ3の上方以外の部分の上に、ITO(透明導電膜
)からなる絵素電極10がパターン化して形成されてい
る。この絵素電極10とa −S i T F T 1
Bの対は、ガラス基板1上にマトリックス状に形成さ
れている。A gate electrode 5 made of Ta is formed on the portion of the etching stopper insulating film 4 that covers the black stripe 3, and a gate insulating film 6 made of SiNx is formed on the gate electrode 5 and the etching stopper insulating film 4. It is formed. On the upper part of the black stripe 3 of the gate insulating film 6, a non-doped 3t semiconductor layer 7 is formed.
A phosphorus-doped Mi3i semiconductor layer 8 is formed on this a-Si semiconductor layer 7.
Source and drain electrodes 9 made of Ti are formed on the 3t semiconductor layer 8. Gate electrode 5 above. Non-doped a-3t semiconductor N7. Phosphorus Dope Me 3i Semiconductor N
a-3iT by 8 and source and drain electrodes 9
FT18 is configured. A picture element electrode 10 made of ITO (transparent conductive film) is patterned and formed on a portion of the gate insulating film 6 other than above the black stripe 3. This picture element electrode 10 and a-S i T F T 1
The B pairs are formed in a matrix on the glass substrate 1.
a −S i T F T 18と絵素電極10の上に
は、S iNxからなる保護絶縁膜11が形成されてい
る。この保護絶縁膜11の上に、配向膜12が形成され
ている。A protective insulating film 11 made of SiNx is formed on the a-S i T F T 18 and the picture element electrode 10 . An alignment film 12 is formed on this protective insulating film 11 .
対向側のガラス基板14の上には、カラーフィルタ15
.ITOからなる透明電極16.配向膜17が形成され
ている。この対向側のカラーフィルタ15間には、ブラ
ックストライプは形成されていない。A color filter 15 is placed on the glass substrate 14 on the opposite side.
.. Transparent electrode 16 made of ITO. An alignment film 17 is formed. No black stripe is formed between the color filters 15 on the opposing sides.
以上の構成の能動素子側基板19とカラーフィルタ側基
板20とが対向し、能動素子側基板19の配向膜12と
カラーフィルタ側基板20の配向膜17との間に、液晶
層13が存在する。The active element side substrate 19 and the color filter side substrate 20 having the above configuration face each other, and the liquid crystal layer 13 is present between the alignment film 12 of the active element side substrate 19 and the alignment film 17 of the color filter side substrate 20. .
第2図は能動素子側基板19の平面構造を示す。FIG. 2 shows the planar structure of the active element side substrate 19.
図において、3はブラックストライプ、10は絵素電極
、18はa−3iTFT、21はソースパスライン、2
2はゲートパスラインである。In the figure, 3 is a black stripe, 10 is a picture element electrode, 18 is an a-3i TFT, 21 is a source pass line, 2
2 is a gate pass line.
多数のa−3iTFTf8と絵素電極10の対がマトリ
ックス状に配設されており、この絵素電極10の間の部
分を覆うようにブラックストライプ3がパターン化して
形成されている。このブラックストライプ3は、絵素電
極10の間に上下左右の方向に配設されているソースパ
スライン21とゲートパスライン22に沿って形成され
ており、これらのパスライン21.22とa−3iTF
718の下側がブラックストライプ3によって覆われて
いる。A large number of pairs of a-3i TFT f8 and picture element electrodes 10 are arranged in a matrix, and black stripes 3 are patterned and formed to cover the areas between the picture element electrodes 10. This black stripe 3 is formed along the source pass line 21 and gate pass line 22 which are arranged in the vertical and horizontal directions between the picture element electrodes 10, and these pass lines 21 and 22 and the a-3iTF
The lower side of 718 is covered with black stripe 3.
ブラックストライプ3を構成するa−3i半導体膜、金
属膜あるいは樹脂膜のパターンは、絵素電極10の端部
とアライメント精度を確保する上から1〜2μm程度重
なっている。The pattern of the a-3i semiconductor film, metal film, or resin film constituting the black stripe 3 overlaps with the edge of the picture element electrode 10 by about 1 to 2 μm from above to ensure alignment accuracy.
ブランクスドライブ3を構成するa−3i半導体層の膜
厚は、バックライト光源からの光を99%以上吸収し、
なお且つ、TPTl 8の段差より十分に薄いたとえば
0.2μmから1.0μmの範囲である。また、ブラッ
クストライプ3が金属膜の場合には、この金属膜の厚さ
は同様の理由で0.01μmから1.0μmである。さ
らに、樹脂膜については、膜厚は0.05μmから2.
0μmである。The film thickness of the a-3i semiconductor layer constituting the blank drive 3 is such that it absorbs more than 99% of the light from the backlight source,
Furthermore, it is sufficiently thinner than the step of TPTl 8, for example, in the range of 0.2 μm to 1.0 μm. Moreover, when the black stripe 3 is a metal film, the thickness of this metal film is 0.01 μm to 1.0 μm for the same reason. Furthermore, regarding the resin film, the film thickness ranges from 0.05 μm to 2.0 μm.
It is 0 μm.
この液晶表示装置の構造においては、能動素子側基板1
9の絵素電極10の間とa−SiTF718の下側にブ
ランクスドライブ3を有する構造であり、カラーフィル
タ側基板20と能動素子側基板19との貼り合せ精度に
はブラックストライプ3は無関係である。In the structure of this liquid crystal display device, the active element side substrate 1
This structure has a blank drive 3 between the picture element electrodes 10 of 9 and below the a-SiTF 718, and the black stripe 3 has no relation to the bonding accuracy between the color filter side substrate 20 and the active element side substrate 19. .
次に、能動素子としてMIM素子を用いた実施例につい
て説明する。Next, an embodiment using an MIM element as an active element will be described.
第3図は断面構造を示し、図中、23はガラス基板、2
4は絶縁膜、25はブラックストライプ。Figure 3 shows a cross-sectional structure, in which 23 is a glass substrate;
4 is an insulating film, and 25 is a black stripe.
26は絶縁膜、27はTa電極、28はT a 、0゜
層、29はTi電極、30は絵素電極、31は配向膜、
32は液晶層、33はガラス基板、34はカラーフィル
タ、35は透明電極、36は配向膜である。26 is an insulating film, 27 is a Ta electrode, 28 is a Ta, 0° layer, 29 is a Ti electrode, 30 is a pixel electrode, 31 is an alignment film,
32 is a liquid crystal layer, 33 is a glass substrate, 34 is a color filter, 35 is a transparent electrode, and 36 is an alignment film.
ガラス基板23上のSiNxからなるエツチングストソ
バ−用絶縁膜24の上に、ブラックストライプ25がパ
ターン化して形成されている。このブラックストライプ
25は、a−3i半導体膜。A black stripe 25 is patterned and formed on an etching substrate insulating film 24 made of SiNx on a glass substrate 23. As shown in FIG. This black stripe 25 is an a-3i semiconductor film.
金属膜あるいは光吸収係数の大きい樹脂膜から構成され
る。このブランクスドライブ25とエツチングストッパ
ー用絶縁膜2′4の上には、Sin。It is composed of a metal film or a resin film with a large light absorption coefficient. On this blank drive 25 and the etching stopper insulating film 2'4, a Sin film is formed.
からなるエツチングストッパー用絶縁膜26が形成され
ている。An etching stopper insulating film 26 is formed.
エツチングストッパー用絶縁膜26のブラックストライ
プ25を覆う部分の上には、Taからなる電極27と、
この電極27の上のTaの酸化層であるTa、O,層2
8並びにTiからなる電極29によって構成されるMI
M素子37が形成されている。ブランクスドライブ25
の間の部分を覆う絶縁膜26の上には、ITOからなる
絵素電極30がパターン化して形成されている。MIM
素子37と絵素電極30の上に、配向膜31が形成され
ている。能動素子であるMIM素子37と絵素電極30
との対は、ガラス基板23上にマトリックス状に形成さ
れている。On the part of the etching stopper insulating film 26 that covers the black stripe 25, an electrode 27 made of Ta is provided.
Ta, O, layer 2 which is a Ta oxide layer on this electrode 27
8 and an electrode 29 made of Ti.
An M element 37 is formed. blanks drive 25
A picture element electrode 30 made of ITO is formed in a pattern on the insulating film 26 covering the area between the two. MIM
An alignment film 31 is formed on the element 37 and the picture element electrode 30. MIM element 37 which is an active element and picture element electrode 30
The pairs are formed in a matrix on the glass substrate 23.
対向側のガラス基板33には、カラーフィルタ34.1
TOからなる透明電極35.配向膜36が形成されてい
る。この対向側のカラーフィルタ34間には、ブラック
ストライプは形成されていない。A color filter 34.1 is provided on the glass substrate 33 on the opposite side.
Transparent electrode 35 made of TO. An alignment film 36 is formed. No black stripe is formed between the color filters 34 on the opposing sides.
上述の構成の能動素子側基板38とカラーフィルタ側基
板39とが対向し、能動素子側基板38の配向膜31と
カラーフィルタ側基板39の配向膜36との間に、液晶
層37が存在する。The active element side substrate 38 and the color filter side substrate 39 having the above-described configuration face each other, and the liquid crystal layer 37 is present between the alignment film 31 of the active element side substrate 38 and the alignment film 36 of the color filter side substrate 39. .
第4図は能動素子としてa−3iダイオードを用いたア
クティブマトリックスカラー液晶表示装置の断面構造を
示す。図において、40はガラス基板、41は絶縁膜、
42はブラックストライプ。FIG. 4 shows a cross-sectional structure of an active matrix color liquid crystal display device using an a-3i diode as an active element. In the figure, 40 is a glass substrate, 41 is an insulating film,
42 is black stripe.
43は絶縁膜、44は絵素電極、45はボロンド−プa
−3i半導体層、46はノンドープa−3i半導体層、
47はリンドープミーSi半導体層。43 is an insulating film, 44 is a picture element electrode, and 45 is a boron conductor a.
-3i semiconductor layer, 46 is a non-doped a-3i semiconductor layer,
47 is a phosphorus-doped Si semiconductor layer.
48は光シールド層、49は絶縁膜、50はCr電極、
51は配向膜、52は液晶層、53はガラス基板、54
はカラーフィルタ、55は透明電極。48 is a light shield layer, 49 is an insulating film, 50 is a Cr electrode,
51 is an alignment film, 52 is a liquid crystal layer, 53 is a glass substrate, 54
55 is a color filter, and 55 is a transparent electrode.
56は配向膜である。56 is an alignment film.
ガラス基板40上のSiNxからなるエツチングストッ
パー用絶縁膜41の上に、ブランクスドライブ42がパ
ターン化して形成されている。このブランクスドライブ
42は、a−3i半導体膜。A blank drive 42 is patterned and formed on an etching stopper insulating film 41 made of SiNx on a glass substrate 40 . This blank drive 42 is an a-3i semiconductor film.
金属膜あるいは光吸収係数の大きい樹脂膜から構成され
る。このブラックストライプ42とエツチングストッパ
ー用絶縁膜41の上には、SiO□からなるエツチング
ストッパー用絶縁膜43が形成されている。It is composed of a metal film or a resin film with a large light absorption coefficient. On the black stripe 42 and the etching stopper insulating film 41, an etching stopper insulating film 43 made of SiO□ is formed.
エツチングストッパー用絶縁膜43の上には、ITOか
らなる絵素電極44がパターン化して形成されている。On the etching stopper insulating film 43, a picture element electrode 44 made of ITO is formed in a pattern.
この絵素電極44は、絶縁膜43のブラックストライプ
42の上側部分の一部分とブラックストライプ42の間
を覆う部分の上に連続して形成されている。This picture element electrode 44 is continuously formed on a part of the upper part of the black stripe 42 of the insulating film 43 and a part covering between the black stripes 42.
絵素電極44のブラックストライプ42と重なり合った
部分の上に、ボロンドープミー3i半導体層45.ノン
ドープa−3i半導体層46.リンドープミー3t半導
体層47.Crからなる光シールド層48.絶縁膜49
並びに電極5oによって構成されているa−3iダイオ
ード57が形成されている。この能動素子であるa
Siダイオード57と絵素電極44の対が、ガラス基板
40上にマトリックス状に形成されている。a−3iダ
イオード57と絵素電極44の上には、配向膜51が形
成されている。A boron-doped Mi3i semiconductor layer 45. Non-doped a-3i semiconductor layer 46. Phosphorus doped me 3t semiconductor layer 47. Optical shield layer 48 made of Cr. Insulating film 49
Also, an a-3i diode 57 is formed by the electrode 5o. This active element a
Pairs of Si diodes 57 and picture element electrodes 44 are formed in a matrix on the glass substrate 40. An alignment film 51 is formed on the a-3i diode 57 and the picture element electrode 44.
対向側のガラス基板53には、カラーフィルタ54、I
TOからなる透明電極55.配向膜56が形成されてい
る。この対向側のカラーフィルタ54間には、ブラック
ストライプは形成されていない。On the opposite glass substrate 53, a color filter 54, an I
Transparent electrode 55 made of TO. An alignment film 56 is formed. No black stripe is formed between the color filters 54 on the opposing sides.
上述の様な構成の能動素子側基板58とカラーフィルタ
側基板59とが対向し、能動素子側基板58の配向膜5
1とカラーフィルタ側基板59の配向膜56との間に液
晶52が存在する。The active element side substrate 58 and the color filter side substrate 59 configured as described above face each other, and the alignment film 5 of the active element side substrate 58
1 and the alignment film 56 of the color filter side substrate 59 .
以下に説明する実施例は、ブラックマスクを能動素子の
上側に配置した例である。、
第5図は能動素子としてa−3iTFTを用いたアクテ
ィブマトリックスカラー液晶表示装置の断面構造を示す
。図において、60はガラス基板、61はゲート電極、
62はゲート絶縁層、63はノンドープミー3i半導体
層、64はリンドープミー3i半導体層、65はソース
及びドレイン電極、66は絵素電極、67は絶縁膜、6
8はブラックストライプ、69は配向膜、70は液晶層
、71はガラス基板、72はカラーフィルタ、73は透
明電極、74は配向膜である。The embodiment described below is an example in which a black mask is placed above an active element. , FIG. 5 shows a cross-sectional structure of an active matrix color liquid crystal display device using a-3i TFTs as active elements. In the figure, 60 is a glass substrate, 61 is a gate electrode,
62 is a gate insulating layer, 63 is a non-doped Mi3i semiconductor layer, 64 is a phosphorus-doped Mi3i semiconductor layer, 65 is a source and drain electrode, 66 is a picture element electrode, 67 is an insulating film, 6
8 is a black stripe, 69 is an alignment film, 70 is a liquid crystal layer, 71 is a glass substrate, 72 is a color filter, 73 is a transparent electrode, and 74 is an alignment film.
ガラス基板60上に、Taからなるゲート電極61、S
iNxからなるゲート絶縁層62.ノンドープa−3i
半導体層63.リンドープミー3i半導体層64並びに
Tiからなるソースおよびドレイン電極65によって構
成されたTPT75と、ITOからなるパターン化され
た絵素電極66が形成されている。このa−3iTFT
75と絵素電極66の対は、ガラス基板60上にマトリ
ックス状に形成されている。これらの絵素電極66とa
−3iTFT75とをSiNxからなる絶縁膜67が覆
い、TPT75部分の上側と絵素電極66相互間に在る
上側の絶縁膜67の上には、a−3i半導体膜あるいは
金属膜あるいは光吸収係数の大きい樹脂膜からなるブラ
ックストライプ68がパターン化して形成されている。A gate electrode 61 made of Ta, S
Gate insulating layer 62 made of iNx. non-doped a-3i
Semiconductor layer 63. A TPT 75 constituted by a phosphorous-doped Mi3i semiconductor layer 64 and a source and drain electrode 65 made of Ti, and a patterned picture element electrode 66 made of ITO are formed. This a-3iTFT
Pairs of the pixel electrodes 75 and 66 are formed in a matrix on the glass substrate 60. These picture element electrodes 66 and a
The -3i TFT 75 is covered with an insulating film 67 made of SiNx, and the upper insulating film 67 between the TPT 75 portion and the picture element electrodes 66 is covered with an a-3i semiconductor film, a metal film, or a light absorption coefficient film. A black stripe 68 made of a large resin film is formed in a pattern.
このブランクストライプロ8と絶縁膜67を覆って配向
膜69が形成されている。An alignment film 69 is formed covering the blank stripe 8 and the insulating film 67.
対向するガラス基板71の上には、カラーフィルタ72
、ITOからなる透明電極73.配向膜74が形成され
ている。この対向側のカラーフィルタ72間には、ブラ
ックストライプは形成されていない。A color filter 72 is placed on the opposing glass substrate 71.
, a transparent electrode 73 made of ITO. An alignment film 74 is formed. No black stripe is formed between the color filters 72 on the opposing sides.
上述の構成の能動素子側基板76とカラーフィルタ側基
板77とが対向し、能動素子側基板76の配向膜69と
カラーフィルタ側基板77の配向膜74との間に、液晶
層70が存在する。The active element side substrate 76 and the color filter side substrate 77 configured as described above face each other, and the liquid crystal layer 70 is present between the alignment film 69 of the active element side substrate 76 and the alignment film 74 of the color filter side substrate 77. .
第6図は能動素子側基板76の平面構造を示す。FIG. 6 shows the planar structure of the active element side substrate 76.
図において、66は絵素電極、68はブラックストライ
プ、75はa−3iTFT、7Bはソースパスライン、
79はゲートパスラインである。In the figure, 66 is a picture element electrode, 68 is a black stripe, 75 is an a-3i TFT, 7B is a source pass line,
79 is a gate pass line.
多数のa −S i T F T 75と絵素電極66
の対がマトリックス状に配設されており、この多数の絵
素電極660間を覆ってブラックストライプ68がパタ
ーン化して形成されている。このブラックストライプ6
8は、絵素電極66の間に上下左右の方向に配設されて
いるソースパスライン78とゲートパスライン79に沿
って形成されており、これらのパスライン78.79と
a−3iTFT75は絶縁層67(第5図)を介してブ
ラックストライプ68によって覆われている。したがっ
て、この能動素子側基板76を上方から見たとき、ブラ
ックストライプ68と絵素電極66だけが見える。A large number of a-S i T F T 75 and picture element electrodes 66
pairs are arranged in a matrix, and black stripes 68 are patterned to cover between the many picture element electrodes 660. This black stripe 6
8 is formed along a source pass line 78 and a gate pass line 79 which are arranged in the vertical and horizontal directions between the picture element electrodes 66, and these pass lines 78 and 79 and the a-3i TFT 75 are formed on an insulating layer. 67 (FIG. 5) is covered by a black stripe 68. Therefore, when this active element side substrate 76 is viewed from above, only the black stripe 68 and the picture element electrode 66 are visible.
ブラックストライプ68を構成するa−3i半導体膜あ
るいは金属膜あるいは樹脂膜のパターンは、絵素電極6
6の端部とアライメント精度を確保する上から1〜2μ
m程度重なっている。The pattern of the a-3i semiconductor film, metal film, or resin film constituting the black stripe 68 is the pattern of the pixel electrode 6
6 end and 1~2μ from the top to ensure alignment accuracy
They overlap by about m.
ブラックストライプ68を構成するa−3i半導体層の
膜厚は、バンクライト光源からの光を99%以上吸収し
、なお且つ液晶層70のセル厚より十分に薄く、たとえ
ば0.2μmから2.0μmの範囲の厚さである。また
、ブラックストライプ68が金属膜の場合には、この金
属膜の厚さは同様の理由で0.01μmから2.0μm
となる。さらに、樹脂膜については、膜厚は0.05μ
mから6.0μmである。The thickness of the a-3i semiconductor layer constituting the black stripe 68 is such that it absorbs 99% or more of the light from the bank light source and is sufficiently thinner than the cell thickness of the liquid crystal layer 70, for example, from 0.2 μm to 2.0 μm. The thickness ranges from . Further, when the black stripe 68 is a metal film, the thickness of this metal film is 0.01 μm to 2.0 μm for the same reason.
becomes. Furthermore, for the resin film, the film thickness is 0.05μ
It is 6.0 μm from m.
この液晶表示装置の構造においては、能動素子側基板7
6の絵素電極66の間とa−3iTFT75の上側にブ
ラックストライプ68を有する構造であり、カラーフィ
ルタ側基板77と能動素子側基板76との貼り合せ精度
には、ブラックストライプ68は無関係である。In the structure of this liquid crystal display device, the active element side substrate 7
This structure has a black stripe 68 between the 6 picture element electrodes 66 and above the a-3i TFT 75, and the black stripe 68 has no relation to the bonding accuracy between the color filter side substrate 77 and the active element side substrate 76. .
次に、能動素子としてMIM素子を用いた実施例につい
て説明する。Next, an embodiment using an MIM element as an active element will be described.
第7図は断面構造を示し、図中、80はガラス基板、8
1はTa電極、82はT a 、O,層、83は絵素電
極、84はTi電極、85は絶縁膜、86はブラックス
トライプ、87は配向膜、88は液晶、89はガラス基
板、90はカラーフィルタ、91は透明電極、92は配
向膜である。FIG. 7 shows a cross-sectional structure, in which 80 is a glass substrate;
1 is a Ta electrode, 82 is a Ta, O, layer, 83 is a picture element electrode, 84 is a Ti electrode, 85 is an insulating film, 86 is a black stripe, 87 is an alignment film, 88 is a liquid crystal, 89 is a glass substrate, 90 91 is a color filter, 91 is a transparent electrode, and 92 is an alignment film.
ガラス基板80上には、Taからなる電極81と、この
電極81の上のTaの酸化膜であるT a 、0゜N8
2並びにTiからなる電極84から構成されたMIM9
3と、絵素電極83とが形成されている。この能動素子
であるMIM93と絵素電極83との対は、ガラス基板
80上にマトリックス状に形成されている。On the glass substrate 80, there is an electrode 81 made of Ta, and an oxide film of Ta on this electrode 81, T a , 0°N8.
2 and an electrode 84 made of Ti.
3 and a picture element electrode 83 are formed. Pairs of the MIM 93, which is an active element, and the picture element electrode 83 are formed in a matrix on the glass substrate 80.
さらに、この能動素子側基板94上のMTM93と絵素
電極83を覆ってS iNxからなる絶縁膜85が形成
されており、この絶縁膜85のMIM93の上側部分及
び絵素電極83どうしの間の上側部分の上に、a−3i
半導体層、金属膜あるいは光吸収係数の大きい樹脂膜か
らなるブラックストライプ86が形成されている。この
ブラックストライプ86と絶縁膜85を覆って配向膜8
7が形成されている。Furthermore, an insulating film 85 made of SiNx is formed to cover the MTM 93 and the picture element electrodes 83 on the active element side substrate 94, and the upper part of the MIM 93 of this insulating film 85 and between the picture element electrodes 83 are formed. On top of the upper part, a-3i
A black stripe 86 is formed of a semiconductor layer, a metal film, or a resin film with a large light absorption coefficient. An alignment film 8 covers this black stripe 86 and the insulating film 85.
7 is formed.
対向側のガラス基板89には、カラーフィルタ90、I
TOからなる透明電極91.配向膜92が形成されてい
る。この対向側のカラーフィルタ90間には、ブラック
ストライプは形成されていない。A color filter 90, an I
Transparent electrode 91 made of TO. An alignment film 92 is formed. No black stripe is formed between the color filters 90 on the opposing sides.
上述の構成の能動素子側基板94とカラーフィルタ側基
板95とが対向し、能動素子側基板94の配向膜87と
カラーフィルタ側基板95の配向膜92との間に、液晶
層88が存在する。The active element side substrate 94 and the color filter side substrate 95 having the above-described configuration face each other, and the liquid crystal layer 88 is present between the alignment film 87 of the active element side substrate 94 and the alignment film 92 of the color filter side substrate 95. .
第8図は能動素子としてa−3iダイオードを用いたア
クティブマトリックスカラー液晶表示装置の断面構造を
示す。図において、96はガラス基板、97は絵素電極
、98は光シールド層、99はボロンドープa−St半
導体層、100はノンドープミー3i半導体層、101
はリンドープミー3t半導体層、102は絶縁膜、10
3は電極、104は絶縁膜、105はブラックストライ
プ、106は配向膜、107は液晶層、108はガラス
基板、109はカラーフィルタ、110は透明電極、1
11は配向膜である。FIG. 8 shows a cross-sectional structure of an active matrix color liquid crystal display device using an a-3i diode as an active element. In the figure, 96 is a glass substrate, 97 is a picture element electrode, 98 is a light shield layer, 99 is a boron-doped a-St semiconductor layer, 100 is a non-doped Mi3i semiconductor layer, 101
is a phosphorus-doped 3T semiconductor layer, 102 is an insulating film, 10
3 is an electrode, 104 is an insulating film, 105 is a black stripe, 106 is an alignment film, 107 is a liquid crystal layer, 108 is a glass substrate, 109 is a color filter, 110 is a transparent electrode, 1
11 is an alignment film.
ガラス基板96上に、ITOからなる絵素電極97と、
この絵素電極97の端部の上にCrからなる光シールド
N98.ボロンドープミー3t半導体層99.ノンドー
プミー3i半導体層100゜リンドープミー3i半導体
層101.SiO□からなる絶縁膜102.Crからな
る電極103によって構成されたa−3iダイオード1
12が形成されている。この能動素子であるa−3tダ
イオード112と絵素電極97の対が、ガラス基板96
上にマトリックス状に形成されている。On a glass substrate 96, a picture element electrode 97 made of ITO,
A light shield N98 made of Cr is placed on the end of the picture element electrode 97. Boron-doped 3T semiconductor layer 99. Non-doped Mi 3i semiconductor layer 100° Phosphorus doped Mi 3i semiconductor layer 101. Insulating film 102 made of SiO□. A-3i diode 1 configured with an electrode 103 made of Cr
12 are formed. A pair of the a-3t diode 112 and the picture element electrode 97, which are active elements, are connected to the glass substrate 96.
It is formed in a matrix shape on top.
さらに、この能動素子側基板113上のa−3iダイオ
ード112と絵素電極97を覆ってSiNxからなる絶
縁膜104が形成されており、この絶縁膜104のa−
3iダイオード112を覆う部分の上側に、a−3i半
導体膜、金属膜あるいは光吸収係数の大きい樹脂膜から
なるブラックストライプ105が形成されている。この
ブラックストライプ105と絶縁膜104を覆って、配
向膜106が形成されている。Further, an insulating film 104 made of SiNx is formed covering the a-3i diode 112 and the picture element electrode 97 on the active element side substrate 113, and the a-
A black stripe 105 made of an a-3i semiconductor film, a metal film, or a resin film with a large light absorption coefficient is formed above the portion covering the 3i diode 112. An alignment film 106 is formed to cover the black stripe 105 and the insulating film 104.
対向側のガラス基板108には、カラーフィルタ109
.ITOからなる透明電極110.配向膜111が形成
されている。この対向側のカラーフィルタ109間には
、ブラックストライプは形成されていない。A color filter 109 is provided on the glass substrate 108 on the opposite side.
.. Transparent electrode 110 made of ITO. An alignment film 111 is formed. No black stripe is formed between the color filters 109 on the opposing sides.
上述の様な構成の能動素子側基板113とカラーフィル
タ側基板114とが対向し、能動素子側基板113の配
向膜106とカラーフィルタ側基板114の配向膜11
1との間に、液晶層107が存在する。The active element side substrate 113 and the color filter side substrate 114 configured as described above face each other, and the alignment film 106 of the active element side substrate 113 and the alignment film 11 of the color filter side substrate 114
1, a liquid crystal layer 107 exists between the two.
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明においては、能動素子側基板
にブラックストライプを有する構造としたことにより、
絵素電極とブラックストライプの位置精度はあくまで能
動素子側基板の製膜とパターニングにおける精度で定ま
り、従来の様なカラーフィルタ側基板と能動素子側基板
との貼り合せにおける絵素電極とブラックストライプと
の位置合せ精度の問題が解消できる。したがって、ブラ
ックストライプの幅を狭くすることができ、その分だけ
絵素面積を大きくできることから、輝度の増大により画
像品位の向上が図れる。さらに、能動素子側基板とカラ
ーフィルタ側基板との貼り合せ精度に対する要求が緩和
されるので、貼り合せズレの良品歩留りが向上する。<Effects of the Invention> As explained above, in the present invention, by adopting a structure in which the active element side substrate has a black stripe,
The positional accuracy of the picture element electrode and black stripe is determined by the accuracy of film formation and patterning of the active element side substrate. The problem of alignment accuracy can be solved. Therefore, the width of the black stripe can be narrowed, and the area of the picture elements can be increased accordingly, so that the image quality can be improved by increasing the brightness. Furthermore, since the requirement for bonding accuracy between the active element side substrate and the color filter side substrate is relaxed, the yield of non-defective products due to bonding misalignment is improved.
第1図、第3図、第4図、第5図、第7図、第8図は本
発明実施例の断面構造を示す図、第2図、第6図は本発
明実施例の平面構造を示す図、
第9図は従来例の断面構造を示す図、
第10図は従来例の平面構造を示す図である。
1.14,23,33,40.53゜
60.71.80,89,96,108・・・ガラス基
板
10.30,44,66.83.97
・・・絵素電極
18.75・・・a−8iTFT
19.38,58,76.94,113・・・能動素子
側基板
20.39,59,77.95,114・・・カラーフ
ィルタ側基板
37.93・・・MIM素子
57.112・・・a−3iダイオ一ド特許出廓人
シャープ株式会社
代 理 人 弁理士 西1)新1, 3, 4, 5, 7, and 8 are diagrams showing cross-sectional structures of embodiments of the present invention, and FIGS. 2 and 6 are planar structures of embodiments of the present invention. 9 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional example, and FIG. 10 is a diagram showing a planar structure of a conventional example. 1.14,23,33,40.53゜60.71.80,89,96,108...Glass substrate 10.30,44,66.83.97...Picture element electrode 18.75...・a-8iTFT 19.38, 58, 76.94, 113... Active element side substrate 20.39, 59, 77.95, 114... Color filter side substrate 37.93... MIM element 57. 112...a-3i diode patent distributor
Sharp Corporation Representative Patent Attorney Nishi 1) Arata
Claims (1)
れた能動素子側基板と、絵素電極とカラーフィルタとが
配置されたカラーフィルタ側基板との間に液晶層が存在
する構造のアクティブマトリックス液晶表示装置におい
て、上記能動素子側基板の絵素電極どうしの間及び上記
能動素子の上側もしくは下側の少くとも一方にブラック
ストライプが形成されてなる液晶表示装置。An active matrix structure in which a liquid crystal layer exists between an active element side substrate in which pairs of picture element electrodes and active elements are arranged in a matrix, and a color filter side substrate in which picture element electrodes and color filters are arranged. A liquid crystal display device, wherein a black stripe is formed between the picture element electrodes of the active element side substrate and at least on one side above or below the active element.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62282748A JPH01123217A (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Liquid crystal display device |
EP19870310767 EP0271313B1 (en) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | Liquid crystal display device |
DE19873786152 DE3786152T2 (en) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62282748A JPH01123217A (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01123217A true JPH01123217A (en) | 1989-05-16 |
Family
ID=17656542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62282748A Pending JPH01123217A (en) | 1986-12-08 | 1987-11-09 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01123217A (en) |
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- 1987-11-09 JP JP62282748A patent/JPH01123217A/en active Pending
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