JPH06208135A - Liquid crytal display device - Google Patents

Liquid crytal display device

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Publication number
JPH06208135A
JPH06208135A JP306593A JP306593A JPH06208135A JP H06208135 A JPH06208135 A JP H06208135A JP 306593 A JP306593 A JP 306593A JP 306593 A JP306593 A JP 306593A JP H06208135 A JPH06208135 A JP H06208135A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
shielding film
liquid crystal
film
display device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP306593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomiya Sonoda
富也 薗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP306593A priority Critical patent/JPH06208135A/en
Publication of JPH06208135A publication Critical patent/JPH06208135A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a liquid crystal display device having a high quality of display, in which the trouble such as disclination of a liquid crystal layer and a defect of inter-layer short circuit and the lowering of numerical aperture is eliminated. CONSTITUTION:A first shading film 129, which is made of the insulating material having 3-10% of transmittance of the visible light and which is arranged on a TFT element array substrate 107 so as to cover a non-picture-element part between picture element electrodes 105, and a second shading film 131, which is made of the material having 3-10% of transmittance of the visible light and which is arranged on a opposite substrate 113 so as to be nearly overlapped with the first shading film 129 from a plan view, are used together to realize the shading property at 2-3 of optical density even in the case where film thickness of each shading film is thin, for example, about 1mum, and the problem such as disclination of a liquid crystal layer and a defect of layer short circuit and the lowering of numerical aperture is eliminated to provide a liquid crystal display device having a high quality of display.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、低消費電力等の
特徴を活かして、テレビあるいはグラフィックディスプ
レイなどの表示デバイスとして盛んに利用されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have been widely used as display devices for televisions, graphic displays and the like, taking advantage of their features such as thinness and low power consumption.

【0003】中でも、多結晶シリコンや非晶質シリコン
などを用いた薄膜トランジスタ(Thin Film Transisto
r;以下、TFTと略称)や酸化アルミニウムのような
金属を金属薄膜から形成された電極で挟持してなるMI
M(Metal-Insulator-Metal )素子のような電気抵抗が
非線形な非線形素子などをスイッチング素子として用い
たアクティブマトリックス型液晶表示装置は、高速応答
性に優れ、高精細化に適しており、ディスプレイ画面の
高画質化、大型化、カラー画像化を実現するものとして
注目されている。
Among them, thin film transistors (TFTs) using polycrystalline silicon, amorphous silicon, or the like.
r; hereinafter abbreviated as TFT) or a metal such as aluminum oxide sandwiched between electrodes formed of a metal thin film
An active matrix type liquid crystal display device using a non-linear element having a non-linear electric resistance such as an M (Metal-Insulator-Metal) element as a switching element is excellent in high-speed response and suitable for high definition display screen. It is attracting attention as a device that realizes high image quality, large size, and color image formation.

【0004】そのようなアクティブマトリックス型液晶
表示装置の表示素子部分は通常、図4、図5に示すよう
に、ガラス基板上401上にTFTのようなスイッチン
グ用アクティブ素子としてのTFT403とこれに接続
された画素電極405とが配設されたアクティブ素子ア
レイ基板407と、これに対向して配置される対向電極
409がガラス基板411上に形成された対向基板41
3と、これらの基板407、413間に挟持される液晶
層415と、さらに各基板の外表面側にそれぞれ貼設さ
れる偏光板417、419と、アクティブ素子アレイ基
板407上に直交するように配設されて前記のTFT4
03に接続される信号線421および走査線423とか
らその主要部分が構成されている。また近年では画面を
カラー表示化するために、対向基板411側にR(赤)
・G(緑)・B(青)のような光の 3原色に対応する色
セルを有するカラーフィルタ425が用いられることも
多くなっている。そしてそれらの上を覆うように配向膜
427、429が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the display element portion of such an active matrix type liquid crystal display device is normally connected to a TFT 403 as a switching active element such as a TFT on a glass substrate 401. Of the active element array substrate 407 on which the pixel electrodes 405 are arranged, and the counter electrode 409 arranged to face the active element array substrate 407 are formed on the glass substrate 411.
3, the liquid crystal layer 415 sandwiched between the substrates 407 and 413, the polarizing plates 417 and 419 attached to the outer surface side of each substrate, and the active element array substrate 407 so as to be orthogonal to each other. The TFT4 provided above
The signal line 421 and the scanning line 423 connected to the signal line 03 make up the main part thereof. Further, in recent years, in order to display the screen in color, R (red) is provided on the counter substrate 411 side.
Color filters 425 having color cells corresponding to the three primary colors of light such as G (green) and B (blue) are often used. Alignment films 427 and 429 are formed so as to cover them.

【0005】そして透過型として用いられる通常の液晶
表示装置の場合では、画素電極405はITOのような
透明導電膜から形成されており、この画素電極405と
これに対向する対向電極409とこれらに挟持された液
晶層415とで画素が形成され、この画素の部分だけが
表示動作を行ない、その外の部分、例えば画素と画素と
の間のようないわゆる非画素部分はほとんど全く動作し
ていない状態となっている。
In the case of an ordinary liquid crystal display device used as a transmissive type, the pixel electrode 405 is formed of a transparent conductive film such as ITO, and the pixel electrode 405, the counter electrode 409 facing the pixel electrode 405, and the counter electrode 409 facing the pixel electrode 405. A pixel is formed with the sandwiched liquid crystal layer 415, and only a portion of this pixel performs a display operation, and a portion other than that, for example, a so-called non-pixel portion such as a portion between pixels, is hardly operating at all. It is in a state.

【0006】このような画素と画素との間隙部分のよう
な非画素部分は常に非変調の光が透過する状態となって
いるため、画面での表示としては常に光が漏れている状
態であり画像のバックグラウンドが常にある程度の階調
状態を示していることになるため、表示画像のコントラ
ストが著しく低下するという問題がある。
Since non-modulated light is always transmitted through a non-pixel portion such as a gap between pixels as described above, light is always leaked for display on a screen. Since the background of the image always shows a gradation state to some extent, there is a problem that the contrast of the displayed image is significantly reduced.

【0007】そこで、このような非変調光の定常的な漏
れを防ぐための方策として、対向する 2つの基板それぞ
れの配向膜427、429のラビング方向のなす角を直
交するようにラビング処理を施してTN型液晶セルを形
成するとともに偏光板417、419の偏光軸を互いに
平行となるように配置して、液晶層415で変調されな
い光は透過されないようにして、液晶層415に動作電
圧が印加された場合にだけ光を透過させるという技術が
既に知られている。この技術によれば、動作原理上は非
変調光は透過しない。
Therefore, as a measure for preventing such steady leakage of unmodulated light, rubbing treatment is performed so that the angles formed by the rubbing directions of the alignment films 427 and 429 of the two opposing substrates are orthogonal to each other. The polarizing plates 417 and 419 are arranged so that the polarization axes thereof are parallel to each other so that light not modulated by the liquid crystal layer 415 is not transmitted and an operating voltage is applied to the liquid crystal layer 415. There is already known a technique of transmitting light only when light is emitted. According to this technique, non-modulated light is not transmitted in principle.

【0008】しかしながら、実際的には、前記の 2枚の
偏光板417、419の偏光軸の合わせ精度の如何によ
って非変調光の透過が決定されるため、この 2枚の偏光
板417、419の偏光軸を正確に互いに平行になるよ
うに合わせなければならない。実用的な合わせ精度とし
て偏光軸のずれの角度を 1度としても、このような合わ
せ精度を液晶表示パネルの量産時に実現することは困難
である。
However, in reality, the transmission of non-modulated light is determined by the accuracy of the alignment of the polarization axes of the two polarizing plates 417 and 419. The polarization axes must be aligned exactly parallel to each other. Even if the polarization axis shift angle is set to 1 degree as a practical alignment accuracy, it is difficult to achieve such alignment accuracy during mass production of liquid crystal display panels.

【0009】これに対して、対向する 2つの基板それぞ
れの配向膜427、429のラビング方向のなす角を直
交するようにラビング処理を施してTN型液晶セルを形
成するとともに偏光板417、419の偏光軸を互いに
直交するように配置して、液晶層415に動作電圧が印
加された場合にだけ光を透過させるという技術が既に知
られている。この技術によれば、その偏光板417、4
19の偏光軸のずれは光の透過率の若干のばらつきとな
るものの視感度的にはほとんど目立たず、画像のコント
ラストに与える影響は少なく、量産性に富むと言える。
しかしこの場合にも画素の部分の液晶層415の光の透
過率だけが可変なので、明表示の画像の場合には画素と
画素との間隙のような非画素部分は目立たないが暗表示
の場合には画素部分だけが暗くなり非画素部分が明るい
ままに取り残されて画像が見苦しくなるという問題があ
る。
On the other hand, a rubbing process is performed so that the angles formed by the rubbing directions of the alignment films 427 and 429 of the two opposing substrates are orthogonal to each other to form a TN type liquid crystal cell and the polarizing plates 417 and 419. There is already known a technique of arranging polarization axes so as to be orthogonal to each other and transmitting light only when an operating voltage is applied to the liquid crystal layer 415. According to this technique, the polarizing plates 417, 4
Although the deviation of the polarization axis of 19 causes a slight variation in the light transmittance, it is hardly noticeable in terms of luminosity, has little influence on the contrast of the image, and can be said to have high mass productivity.
However, also in this case, since only the light transmittance of the liquid crystal layer 415 in the pixel portion is variable, in the case of a bright display image, a non-pixel portion such as a gap between pixels is inconspicuous, but in the case of dark display. However, there is a problem in that only the pixel portion becomes dark and the non-pixel portion is left bright and the image becomes unsightly.

【0010】そこでこのような問題の解決策として、画
素と画素との間隙のような非画素部分の透過光を遮断す
る例えばCrのような遮光性の高い金属膜などから形成
されたブラックマトリックスと呼ばれる遮光膜を対向基
板側に形成するという技術が既に知られており実用化も
成されている。このような遮光膜としては光学濃度 2〜
3であることが必要で、この場合の遮光膜の可視光透過
率は 1〜0.1 %程度が必要とされている。
Therefore, as a solution to such a problem, a black matrix formed of a metal film having a high light-shielding property such as Cr for blocking transmitted light in a non-pixel portion such as a gap between pixels is used. The technique of forming a so-called light-shielding film on the counter substrate side is already known and has been put into practical use. Such a light-shielding film has an optical density of 2 to
The visible light transmittance of the light-shielding film in this case is required to be about 1 to 0.1%.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような遮光膜を対向基板側に用いた液晶表示装置におい
ては、アクティブ素子アレイ基板上に配設された画素電
極と対向基板上に配設された遮光膜とを正確な精度を以
て位置合わせしなければならず、そのような位置合わせ
が容易ではないという問題がある。すなわち、通常の多
桁表示の液晶表示装置では画素ピッチを数 100μmに設
計している場合が多いが、例えば 200μmピッチの場合
では良好な表示に十分な画素の開口率を得るためには前
記の合わせ精度を数μm程度としなければならない。し
かしガラス基板の熱膨張等による寸法誤差なども絡むた
め容易ではない。
However, in the liquid crystal display device using the above-mentioned light-shielding film on the counter substrate side, the pixel electrodes provided on the active element array substrate and the pixel electrodes provided on the counter substrate are provided. There is a problem in that the light shielding film and the light shielding film must be aligned with accurate accuracy, and such alignment is not easy. That is, in a normal multi-digit display liquid crystal display device, the pixel pitch is often designed to be several 100 μm, but for example, in the case of a 200 μm pitch, in order to obtain a sufficient pixel aperture ratio for good display, The alignment accuracy must be about several μm. However, it is not easy because dimensional errors due to thermal expansion of the glass substrate are involved.

【0012】また、上記のような位置合わせの誤差や液
晶表示パネルへの斜め方向からの入射光の遮光も考慮す
ると遮光膜の面積は10%程度のマージンを取ることが必
要であるため、画素電極の面積を開口率で表した場合の
値が50%乃至60%であるのに対して、最終的な画素の開
口率は40%乃至50%にまで低下するという問題がある。
これは表示画像の明るさが低下することにつながる。
Further, in consideration of the above alignment error and the blocking of the incident light on the liquid crystal display panel from an oblique direction, it is necessary to secure a margin of about 10% for the area of the light blocking film. The value when the area of the electrode is expressed by the aperture ratio is 50% to 60%, whereas the final aperture ratio of the pixel is lowered to 40% to 50%.
This leads to a decrease in the brightness of the displayed image.

【0013】そこで、遮光膜をアクティブ素子アレイ基
板側に配設するという技術が、例えば特開昭61-209065
号公報等により提案されている。このような遮光膜とし
ては、例えばCrのような遮光性の高い金属から形成さ
れた遮光膜と、特開昭61-209065 号公報等に開示された
ような感光性ポリマーなどの有機材料からなる母材に黒
色またはそれに近い色調または補色関係にある 2色の染
料あるいは顔料を分散させて形成された遮光膜とに大別
できる。このような遮光膜をアクティブ素子アレイ基板
側に配設する技術によれば、前述の位置合わせの困難さ
の問題や開口率の低下の問題などを解消することができ
る。
Therefore, a technique of disposing the light shielding film on the active element array substrate side is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-209065.
It is proposed by Japanese Patent Publication No. Such a light-shielding film is made of, for example, a light-shielding film formed of a metal having a high light-shielding property such as Cr, and an organic material such as a photosensitive polymer disclosed in JP-A-61-209065. It can be roughly classified into a black matrix or a light-shielding film formed by dispersing two colors of dyes or pigments having a color tone close to or similar to that of the base material. According to the technique of disposing such a light-shielding film on the active element array substrate side, it is possible to solve the above-mentioned problem of alignment difficulty and the problem of reduction in aperture ratio.

【0014】しかしながら、金属から形成された遮光膜
を用いる場合では、薄い膜厚でも高い遮光性を得ること
はできるという利点はあるものの、遮光膜が導電性を有
しているため、アクティブ素子アレイ基板上に形成され
た信号線や走査線や画素電極などとの短絡を防ぐことが
必要となり、層間絶縁膜を新たに形成しなければなら
ず、構造およびその製造工程が煩雑なものとなるという
問題がある。またそのような層間絶縁膜を形成しても、
その層間絶縁膜に例えばピンホール欠陥などがある場合
などにはその部分で短絡不良が発生するという問題があ
る。
However, when the light-shielding film made of metal is used, there is an advantage that a high light-shielding property can be obtained even if the film thickness is thin, but since the light-shielding film has conductivity, the active element array is used. It is necessary to prevent short circuits with signal lines, scanning lines, pixel electrodes, etc. formed on the substrate, and an interlayer insulating film must be newly formed, which complicates the structure and the manufacturing process. There's a problem. Even if such an interlayer insulating film is formed,
When the interlayer insulating film has, for example, a pinhole defect, there is a problem that a short circuit defect occurs at that portion.

【0015】また、Crのような金属は表面の光の反射
率が高いために、画面に室内照明などが映り込んでしま
い表示が見辛くなるという問題もある。
Further, since a metal such as Cr has a high reflectance of light on the surface, there is a problem that the room lighting is reflected on the screen and the display is hard to see.

【0016】これに対して、感光性ポリマーなどの有機
材料からなる母材に黒色またはそれに近い色調または補
色関係にある 2色の染料あるいは顔料を分散させて形成
された遮光膜の場合では、その母材が有機材料のような
絶縁性を有する材料から形成されているため、短絡不良
の発生を避けることができ、またその製造も比較的簡易
なフォトリソグラフィー工程で行なうことができるとい
う利点はある。
On the other hand, in the case of a light-shielding film formed by dispersing dyes or pigments of two colors having a black color or a color tone close to that or a complementary color relationship to a base material made of an organic material such as a photosensitive polymer, Since the base material is formed of an insulating material such as an organic material, there is an advantage that short circuit failure can be avoided and the manufacturing can be performed by a relatively simple photolithography process. .

【0017】しかしながら、必要とされる光学濃度 2乃
至 3程度の遮光効果を得るためには、その膜厚を 1.5乃
至 2μm程度に厚くしなければならない。また例えば黒
色顔料として好適に用いられるカーボンブラックなどは
ある程度の導電性を有しているため、そのような導電性
を有する顔料を高濃度に混入すると遮光膜の絶縁性が低
くなってしまう。それ故ある程度の濃度までしか顔料を
混入できないので、必要な光学濃度を得るにはさらに膜
厚を厚くしなければならない。
However, in order to obtain the required light-shielding effect with an optical density of about 2 to 3, the film thickness must be increased to about 1.5 to 2 μm. Further, for example, carbon black, which is preferably used as a black pigment, has a certain degree of conductivity, so that if the pigment having such a conductivity is mixed in at a high concentration, the insulation property of the light-shielding film becomes low. Therefore, the pigment can be mixed only up to a certain concentration, so that the film thickness must be further increased to obtain the required optical density.

【0018】このため、遮光膜の端部の段差部分近傍に
液晶のディスクリネーションが発生するという問題があ
る。また、このように厚い遮光膜上に配向膜を形成する
と、その厚い膜の端部の段差部分に形成される配向膜に
段切れ不良などが生じるという問題がある。
Therefore, there is a problem that disclination of liquid crystal occurs near the step portion at the end of the light shielding film. Further, when the alignment film is formed on the thick light-shielding film as described above, there is a problem that the alignment film formed at the step portion at the end of the thick film may have a disconnection failure.

【0019】また、フォトリソグラフィー工程において
その感光性ポリマーを露光する際に露光パターンの光が
厚み方向の深部にまで十分には到達することが困難とな
り、また顔料分散型の場合では母材中に光を妨げる顔料
が存在するために厚み方向の深部への光の到達がさらに
困難となり、パターン欠けや剥離などのパターニング不
良が発生するという問題がある。
Further, when the photosensitive polymer is exposed in the photolithography process, it becomes difficult for the light of the exposure pattern to sufficiently reach the deep portion in the thickness direction, and in the case of the pigment dispersion type, the light is exposed in the base material. Since there is a pigment that blocks light, it becomes more difficult for light to reach a deep portion in the thickness direction, and there is a problem that patterning defects such as pattern chipping and peeling occur.

【0020】また、近年ではカラー表示化のためにカラ
ーフィルタを対向基板に配設することが盛んに行なわれ
ており、このカラーフィルタを 3原色重ねて黒色を形成
して遮光膜とするという技術が提案されているが、この
場合でも前記の位置合わせが容易ではないという問題が
あり、また原理的には 3原色重ねれば黒色が形成される
はずであるが実際には各色のバランスにより黒以外の色
が形成され、表示のバックグラウンドが着色してしまい
表示画像が見苦しくなるという問題があった。また 3色
それぞれに対応した膜を 3層重ねることになるので、そ
の部分の膜厚が厚くなり、厚い段差部分に配向膜を形成
すると段切れ不良などが生じるという問題がある。
Further, in recent years, color filters have been actively arranged on a counter substrate for color display, and a technique of forming black by superimposing three primary colors of these color filters to form a light-shielding film. However, even in this case, there is a problem that the above alignment is not easy, and in principle, if three primary colors are overlapped, black should be formed. There is a problem that colors other than the above are formed and the background of the display is colored, and the displayed image becomes unsightly. In addition, since three layers corresponding to each of the three colors are stacked, the film thickness at that portion becomes large, and if the alignment film is formed at a thick step portion, there is a problem that a disconnection failure occurs.

【0021】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたもので、その目的は、液晶層のディスクリネ
ーションや層間短絡欠陥や開口率の低下等の問題を解消
した表示品位の高い液晶表示装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to solve the problems of display quality such as disclination of liquid crystal layers, short-circuit between layers and reduction of aperture ratio. An object is to provide a high liquid crystal display device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、基板上に交差するように
形成された複数の走査配線および複数の信号配線と該走
査配線および該信号配線の交差部ごとに形成され該走査
配線および該信号配線に接続されたスイッチング素子と
該スイッチング素子に接続された複数の画素電極とが形
成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッチ
ング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対向
電極が形成された対向基板と、前記スイッチング素子ア
レイ基板と前記対向基板との間に封入された液晶組成物
とを有する液晶表示装置において、可視光の透過率が 3
乃至10%の絶縁性材料から形成され、前記複数の画素電
極どうしの間を被覆するように前記スイッチング素子ア
レイ基板上に配置された第1の遮光膜と、可視光の透過
率が 3乃至10%の絶縁性材料から形成され、前記第1の
遮光膜に平面的には略重なるように前記対向基板上に配
置された第2の遮光膜とを具備することを特徴としてい
る。
In order to solve the above problems, a liquid crystal display device according to the present invention has a plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings formed so as to intersect with each other on a substrate, the scanning wirings, and the scanning wirings. A switching element array substrate having switching elements formed at each intersection of signal wirings and connected to the scanning wirings and the signal wirings, and a plurality of pixel electrodes connected to the switching elements, and the switching element array substrate In a liquid crystal display device including a counter substrate having a counter electrode formed to face each other with a gap therebetween, and a liquid crystal composition sealed between the switching element array substrate and the counter substrate, Transmittance 3
A first light-shielding film formed of an insulating material of 10% to 10% and disposed on the switching element array substrate so as to cover the plurality of pixel electrodes, and a transmittance of visible light of 3 to 10 % Of an insulating material, and a second light-shielding film which is disposed on the counter substrate so as to substantially overlap the first light-shielding film in plan view.

【0023】また、本発明の液晶表示装置は、上記の構
造において、前記第1の遮光膜を珪素またはゲルマニウ
ムの膜から形成し、前記第2の遮光膜を前記第1の遮光
膜の透過光の着色を略吸収する色フィルタとしての青色
フィルタまたは緑色フィルタまたはそれらを積層した膜
として形成してもよい。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, in the above structure, the first light-shielding film is formed of a film of silicon or germanium, and the second light-shielding film is transmitted light of the first light-shielding film. It may be formed as a blue filter or a green filter as a color filter that substantially absorbs the coloring of the above, or a film in which they are laminated.

【0024】なお、本発明の液晶表示装置においては、
前記のスイッチング素子としてはTFT素子のような半
導体素子を用いてもよく、あるいはMIM素子のような
非線形抵抗素子を用いてもよい。
In the liquid crystal display device of the present invention,
A semiconductor element such as a TFT element may be used as the switching element, or a non-linear resistance element such as an MIM element may be used.

【0025】また、前記の第1の遮光膜および第2の遮
光膜の膜厚は、ディスクリネーションのような配向欠陥
の発生やパターニング不良の発生を避けるために、 1.5
μm以下、より好ましくは 1μm以下とすることが望ま
しい。
The thickness of the first light-shielding film and the second light-shielding film is 1.5 in order to avoid the occurrence of alignment defects such as disclinations and patterning defects.
It is desirable that the thickness is less than or equal to μm, and more preferably less than or equal to 1 μm.

【0026】また、そのような第1の遮光膜および第2
の遮光膜の材料としては、上記のような珪素またはゲル
マニウムの膜や、その他にも例えば可視光の透過率が 3
乃至10%で絶縁性の良好な材料から形成された 1.0μm
以下の膜厚の感光性黒色レジストを用いればよい。
Further, such a first light shielding film and a second
As the material of the light-shielding film, the film of silicon or germanium as described above, or other materials such as those having a visible light transmittance of 3
1.0 μm made from a material with good insulating properties up to 10%
A photosensitive black resist having the following film thickness may be used.

【0027】[0027]

【作用】本発明によれば、スイッチング素子アレイ基板
上に第1の遮光膜が形成されているので、スイッチング
素子アレイ基板と対向基板との位置合わせを簡易に行な
うことができる。またこれにより位置合わせ誤差や斜方
入射光を考慮した遮光膜の画素電極への重なり(遮光マ
ージン)を取る必要がなくなるため、その遮光マージン
分の画素電極の開口率を向上することができる。
According to the present invention, since the first light-shielding film is formed on the switching element array substrate, the switching element array substrate and the counter substrate can be easily aligned with each other. Further, as a result, it is not necessary to take an overlap (a light-shielding margin) of the light-shielding film on the pixel electrode in consideration of the alignment error and the oblique incident light, so that the aperture ratio of the pixel electrode corresponding to the light-shielding margin can be improved.

【0028】また、前記の第1の遮光膜および第2の遮
光膜は、例えば珪素やゲルマニウムのような半導体や感
光性ポリマーなどの高抵抗材料(絶縁性材料)で形成さ
れているので、たとえ層間絶縁膜にピンホール欠陥が存
在していても層間短絡欠陥などの発生を避けることがで
きる。
Further, since the first light-shielding film and the second light-shielding film are formed of a high resistance material (insulating material) such as a semiconductor such as silicon or germanium or a photosensitive polymer, Even if there are pinhole defects in the interlayer insulating film, it is possible to avoid the occurrence of interlayer short-circuit defects.

【0029】また、スイッチング素子アレイ基板上に第
1の遮光膜を形成し、対向基板上にも第1の遮光膜と平
面的に略重なるように第2の遮光膜を形成して、これら
の 2つの遮光膜を併せ用いて遮光を行なっているので、
その一枚ごとの厚さを 1μm以下に薄くしても液晶表示
パネルへの入射光に対する出射光の光学濃度 2乃至 3を
得ることができる。その可視光の透過率はそれぞれが 3
乃至10%に設定してあるので、 2枚の遮光膜を併せた可
視光の透過率は0.1 %乃至 1%程度となる。このような
可視光の透過率は、光学濃度に換算すると光学濃度 2乃
至 3に相当する。このように十分な光学濃度を達成しな
がらもそれぞれの遮光膜の膜厚は薄くできるので、遮光
膜の端部でのディスクリネーションの発生や、遮光膜自
体のパターニング不良の発生や、その遮光膜上に形成す
る配向膜の段切れ不良の発生などを避けることができ
る。またこのとき、仮に第1の遮光膜と第2の遮光膜と
の位置が従来の技術の液晶表示装置と同様の誤差でずれ
たとしても、いずれの遮光膜も可視光の透過率が 3乃至
10%以下には設定されているので、そのずれた部分の重
なった部分との明るさのばらつきは高々1/10程度であ
り、一方の遮光膜だけでもずれた部分の透過光を目視で
はほとんど問題にならない程度にまで遮光することがで
きる。これは、人間の目の光刺激に対する視認性がその
光量の対数に比例してしか増加しないという性質に基づ
くものである。
A first light-shielding film is formed on the switching element array substrate, and a second light-shielding film is also formed on the counter substrate so as to substantially overlap the first light-shielding film in plan view. Since two light-shielding films are used together to shield light,
Even if the thickness of each sheet is reduced to 1 μm or less, the optical density of the emitted light with respect to the incident light on the liquid crystal display panel can be 2 to 3. The visible light transmittance of each is 3
Since it is set to 10% to 10%, the visible light transmittance of the two light shielding films is about 0.1% to 1%. Such visible light transmittance corresponds to optical densities 2 to 3 in terms of optical density. Since the film thickness of each light-shielding film can be made thin while achieving sufficient optical density in this way, the occurrence of disclination at the edge of the light-shielding film, the occurrence of patterning defects in the light-shielding film itself, It is possible to avoid the occurrence of defective disconnection of the alignment film formed on the film. At this time, even if the positions of the first light-shielding film and the second light-shielding film deviate by the same error as in the liquid crystal display device of the related art, all the light-shielding films have visible light transmittances of 3 to 3.
Since it is set to 10% or less, the variation in brightness with the overlapping part of the shifted part is at most about 1/10, and even with only one light-shielding film, the transmitted light of the shifted part is almost visible. You can block light to the extent that it does not matter. This is based on the property that the visibility of the human eye with respect to the light stimulus increases only in proportion to the logarithm of the light amount.

【0030】また、スイッチング素子アレイ基板上に第
1の遮光膜を半導体としての珪素またはゲルマニウムの
膜から形成すれば、このような半導体膜は絶縁性が良好
で、膜厚が薄くとも遮光性が高く、かつCrやAlなど
の金属膜のようには光を目立つように反射しないという
特質があるため、さらに有効である。しかしこのような
珪素またはゲルマニウムの膜から形成された遮光膜は赤
色光の透過率が若干高く、それを透過する光は 3原色中
の赤色に着色されてしまい、画面上で遮光膜の部分が若
干赤色に着色して見えるという不都合がある。そこで、
例えば対向基板側にカラーフィルタを用いる場合では、
第2の遮光膜を赤色の補色である青色フィルタまたは緑
色フィルタまたはそれらを重ねた色フィルタで形成し
て、第1の遮光膜で赤色に着色した透過光をこの第2の
遮光膜でほぼ吸収すればよい。このとき、青色フィルタ
の膜と緑色フィルタの膜とを重ねた場合の膜厚はさほど
の困難なく 1.5μm程度に設定できる。またこのとき色
フィルタで形成された第2の遮光膜の可視光の透過率を
第1の遮光膜と同様に 3乃至10%に設定しておくことは
言うまでもない。
Further, when the first light-shielding film is formed of a silicon or germanium film as a semiconductor on the switching element array substrate, such a semiconductor film has a good insulating property and has a light-shielding property even if the film thickness is thin. It is more effective because it is high and does not conspicuously reflect light like a metal film such as Cr or Al. However, the light-shielding film formed of such a silicon or germanium film has a slightly high transmittance of red light, and the light passing through it is colored red among the three primary colors, and the light-shielding film portion on the screen is There is an inconvenience that it looks a little red. Therefore,
For example, when using a color filter on the counter substrate side,
The second light-shielding film is formed by a blue filter or a green filter which is a complementary color of red or a color filter in which these are overlapped, and the transmitted light colored red by the first light-shielding film is almost absorbed by the second light-shielding film. do it. At this time, the film thickness when the blue filter film and the green filter film are overlapped can be set to about 1.5 μm without much difficulty. At this time, it goes without saying that the visible light transmittance of the second light-shielding film formed by the color filter is set to 3 to 10% as in the case of the first light-shielding film.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0032】(実施例1)図1は、本発明の液晶表示装
置の構造を示す平面図、図2はその断面図である。ガラ
ス基板上101上にスイッチング素子としてのTFT1
03とこれに接続された画素電極105とが配設された
TFT素子アレイ基板107と、これに対向して配置さ
れる対向電極109がガラス基板111上に形成された
対向基板113と、これらの基板107、113間に挟
持される液晶層115と、さらに各基板の外表面側にそ
れぞれ貼設される偏光板117、119と、TFT素子
アレイ基板107上に直交するように配設されて前記の
TFT103に接続される信号線121および走査線1
23とからその主要部分が構成されている。また近年で
は画面をカラー表示化するために、対向基板111側に
はR(赤)・G(緑)・B(青)のような光の 3原色に
対応する色セルを有するカラーフィルタ125が形成さ
れている。
Example 1 FIG. 1 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. TFT1 as a switching element on the glass substrate 101
03 and a pixel electrode 105 connected thereto, a TFT element array substrate 107, a counter substrate 113 on which a counter electrode 109 arranged to face the TFT element array substrate 107 is formed on a glass substrate 111, and these. The liquid crystal layer 115 sandwiched between the substrates 107 and 113, the polarizing plates 117 and 119 attached to the outer surface side of each substrate, and the TFT element array substrate 107 are disposed so as to be orthogonal to each other. Signal line 121 and scanning line 1 connected to the TFT 103 of
23 and 23 form the main part. Further, in recent years, in order to display a screen in color, a color filter 125 having color cells corresponding to the three primary colors of light such as R (red), G (green), and B (blue) is provided on the counter substrate 111 side. Has been formed.

【0033】そして透過型として用いられる通常の液晶
表示装置の場合では、画素電極105はITOのような
透明導電膜から形成されており、この画素電極105と
これに対向する対向電極109とこれらに挟持された液
晶層115とで画素127が形成され、この画素127
の部分だけが表示動作を行ない、その外側の部分、例え
ば隣り合う画素127どうしの間のような部分はほとん
ど全く動作していない状態となっている。そしてそのよ
うな部分を覆うように、画素を避けて黒色系の染料また
は顔料を有する感光性ポリマーをフォトリソグラフィー
でパターニングしてなる第1の遮光膜129および第2
の遮光膜131が形成されている。またSiOx (酸化
珪素)膜またはSiNx (窒化珪素)膜から形成された
膜厚0.2〜0.6 μmの層間絶縁膜133が信号線121
を被覆するように形成されている。そしてTFT素子ア
レイ基板107および対向基板113の表面ほぼ全面を
被覆するように、それぞれ配向膜135、137が形成
されている。
In the case of a normal liquid crystal display device used as a transmissive type, the pixel electrode 105 is formed of a transparent conductive film such as ITO, and the pixel electrode 105, the counter electrode 109 facing the pixel electrode 105, and the counter electrode 109 facing the pixel electrode 105. A pixel 127 is formed with the sandwiched liquid crystal layer 115.
The display operation is performed only in the portion of, and the portion outside thereof, for example, the portion between adjacent pixels 127 is in a state in which almost no operation is performed. Then, a first light-shielding film 129 and a second light-shielding film 129 formed by patterning a photosensitive polymer having a black dye or pigment by photolithography so as to avoid such pixels so as to cover such a portion.
The light shielding film 131 is formed. Further, the interlayer insulating film 133 having a film thickness of 0.2 to 0.6 μm and formed of a SiO x (silicon oxide) film or a SiN x (silicon nitride) film is used as the signal line 121.
Is formed so as to cover. Alignment films 135 and 137 are formed so as to cover almost the entire surfaces of the TFT element array substrate 107 and the counter substrate 113, respectively.

【0034】本実施例では、第1の遮光膜129および
第2の遮光膜131は高抵抗な感光性ポリマーに染料ま
たは顔料を分散して形成されたもので、その膜厚は 1μ
m程度、その可視光透過率は膜のパターニングが支障な
く行なえることをも考慮して10〜 3%に設定した。ま
た、その光学濃度は約 2.5となった。また、このときの
第1の遮光膜129および第2の遮光膜131の電気抵
抗値は、1013〜1014Ωcm以上であり絶縁性の良好なも
のとした。
In this embodiment, the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 are formed by dispersing a dye or a pigment in a photosensitive polymer having a high resistance and have a film thickness of 1 μm.
The visible light transmittance was set to about 10 to 3% in consideration of the fact that the patterning of the film can be performed without any trouble. The optical density was about 2.5. Further, the electric resistance values of the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 at this time were 10 13 to 10 14 Ωcm or more, and the insulating properties were good.

【0035】このように、TFT素子アレイ基板107
上に第1の遮光膜129が形成されているので、TFT
素子アレイ基板107と対向基板113との位置合わせ
を簡易に行なうことができる。またこれにより位置合わ
せ誤差や斜方入射光を考慮した第1の遮光膜129の画
素電極105への重なり(遮光マージン)を取る必要が
なくなるため、その遮光マージン分の画素電極105の
開口率を向上することができる。
In this way, the TFT element array substrate 107
Since the first light shielding film 129 is formed on the TFT,
The element array substrate 107 and the counter substrate 113 can be easily aligned with each other. Further, as a result, it is not necessary to take an overlap (a light-shielding margin) of the first light-shielding film 129 with the pixel electrode 105 in consideration of the alignment error and the oblique incident light. Can be improved.

【0036】また、第1の遮光膜129および第2の遮
光膜131は、高抵抗な感光性ポリマーで形成されてい
るので、たとえ層間絶縁膜133にピンホール欠陥が存
在していても、信号線121などとの層間短絡欠陥の発
生を避けることができる。
Further, since the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 are made of a high-resistivity photosensitive polymer, even if the interlayer insulating film 133 has a pinhole defect, a signal is generated. It is possible to avoid the occurrence of an interlayer short-circuit defect with the line 121 or the like.

【0037】また、TFT素子アレイ基板107上に第
1の遮光膜129を形成し、対向基板113上にも第1
の遮光膜129と平面的にほぼ重なるように第2の遮光
膜131を形成して、これらの 2つの遮光膜を併せ用い
て遮光を行なっているので、その一枚ごとの厚さを 1.5
μm以下、より望ましくは 1μm以下に薄くしても、液
晶表示パネルへの入射光に対する出射光の光学濃度 2乃
至 3を得ることができる。第1の遮光膜129および第
2の遮光膜131それぞれの可視光の透過率は3乃至10
%の値に設定してあるので、これら 2枚の遮光膜を併せ
て得られる可視光の透過率は0.1 %乃至 1%程度とな
る。このように十分な光学濃度を達成しながらもそれぞ
れの遮光膜129、131の膜厚は薄くできるので、遮
光膜129、131の端部でのディスクリネーションの
発生や、遮光膜129、131自体のパターニング不良
の発生や、その遮光膜129、131上に形成する配向
膜135、137などの段切れ不良の発生などを避ける
ことができる。
Further, the first light shielding film 129 is formed on the TFT element array substrate 107, and the first light shielding film 129 is also formed on the counter substrate 113.
The second light-shielding film 131 is formed so as to substantially overlap the light-shielding film 129 of No. 2 in plan view and light is shielded by using these two light-shielding films together.
Even if the thickness is reduced to less than or equal to μm, more preferably less than or equal to 1 μm, it is possible to obtain optical densities 2 to 3 of emitted light with respect to incident light on the liquid crystal display panel. Each of the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 has a visible light transmittance of 3 to 10.
Since it is set to the value of%, the visible light transmittance obtained by combining these two light shielding films is about 0.1% to 1%. Since the thickness of each of the light shielding films 129 and 131 can be reduced while achieving a sufficient optical density as described above, the occurrence of disclination at the end portions of the light shielding films 129 and 131 and the light shielding films 129 and 131 themselves. It is possible to avoid the occurrence of defective patterning, the defective disconnection of the alignment films 135 and 137 formed on the light shielding films 129 and 131, and the like.

【0038】また、仮に第1の遮光膜129と第2の遮
光膜131との位置が従来の技術の液晶表示装置と同様
の誤差でずれたとしても、いずれの遮光膜129、13
1も可視光の透過率が 3乃至10%以下には設定されてい
るので、そのずれた部分の重なった部分に対する明るさ
の差は、本実施例では最大1/10程度であり、一方の遮光
膜だけでもずれた部分の透過光を目視ではほとんど問題
にならない程度にまで遮光することができる。実際にそ
のずれの表示画面上での見え方を目視により検証した
が、ずれによる遮光膜部分の輝度のばらつきは、ほとん
ど全く識別できなかった。
Further, even if the positions of the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 are deviated by the same error as in the conventional liquid crystal display device, both of the light-shielding films 129, 13 are formed.
1 also has a visible light transmittance of 3 to 10% or less, the difference in brightness between the shifted portions and the overlapped portions is about 1/10 at maximum in this embodiment. Even the light-shielding film alone can block the transmitted light in the shifted portion to such an extent that it causes almost no problem visually. Actually, the appearance of the shift on the display screen was visually inspected, but almost no variation in the brightness of the light-shielding film portion due to the shift could be identified.

【0039】そして上記のような第1の実施例の液晶表
示装置に駆動回路等を組み込んで実際に駆動させ、その
表示画像の画質を評価した。その結果、ディスクリネー
ションや短絡不良に起因した表示欠陥などは見受けられ
ず、かつ明るく高コントラストの表示を実現できること
が確認された。
Then, a driving circuit or the like was incorporated into the liquid crystal display device of the first embodiment as described above, the liquid crystal display device was actually driven, and the image quality of the display image was evaluated. As a result, it was confirmed that no display defect due to disclination or short circuit defect was found, and bright and high-contrast display could be realized.

【0040】(実施例2)図3は、本発明の第2の実施
例の液晶表示装置の構造を示す断面図である。なお、説
明の簡潔化のために、第1の実施例と同様の部分は同一
の付号で示している。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. For simplification of description, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0041】この第2の実施例の液晶表示装置では、上
記の第1の実施例における感光性ポリマーから形成され
た第1の遮光膜129および第2の遮光膜131の代り
に、絶縁性の高い珪素またはゲルマニウムの膜から形成
された第1の遮光膜329と、カラーフィルタの色セル
を重ねて形成した第2の遮光膜331を用いた点が、第
1の実施例とは異なっている。すなわち、第1の遮光膜
129の代りに、第1の遮光膜329を珪素またはゲル
マニウムの膜から形成し、かつ第2の遮光膜131の代
りに第2の遮光膜331として前記の第1の遮光膜12
9を透過した光の着色(赤色)をほぼ吸収する青色フィ
ルタ333または緑色フィルタ335またはそれらを重
ねて得られる色フィルタとして形成している点を特徴と
している。
In the liquid crystal display device of the second embodiment, instead of the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 formed of the photosensitive polymer in the first embodiment, an insulating material is used. This is different from the first embodiment in that a first light-shielding film 329 formed of a high silicon or germanium film and a second light-shielding film 331 formed by overlapping color cells of a color filter are used. . That is, instead of the first light-shielding film 129, the first light-shielding film 329 is formed of a silicon or germanium film, and instead of the second light-shielding film 131, the second light-shielding film 331 is used as the first light-shielding film 331. Light-shielding film 12
It is characterized in that it is formed as a blue filter 333 or a green filter 335 that substantially absorbs the coloring (red) of the light that has passed through 9, or as a color filter obtained by overlapping them.

【0042】第1の遮光膜329および第2の遮光膜3
31は、いずれも膜厚が 0.2〜 0.6μmで、可視光の透
過率は10%以下、波長 600nmの光の透過率は 5%以下
であり、また電気抵抗値は108 Ωcm以上であり絶縁性
の高いものとしている。
First light-shielding film 329 and second light-shielding film 3
No. 31 has a film thickness of 0.2 to 0.6 μm, a visible light transmittance of 10% or less, a 600 nm wavelength light of 5% or less, and an electric resistance value of 10 8 Ωcm or more. It is supposed to have high quality.

【0043】このようにTFT素子アレイ基板107上
に第1の遮光膜129を珪素またはゲルマニウムの膜か
ら形成すれば、このような膜は絶縁性が良好で、膜厚が
薄くとも遮光性が高く、かつCrやAlなどの金属膜の
ようには光を目立つように反射しないという特質がある
ため、第1の実施例の場合よりもさらに有効である。
When the first light-shielding film 129 is formed of a silicon or germanium film on the TFT element array substrate 107 as described above, such a film has a good insulating property and a high light-shielding property even if the film thickness is thin. In addition, since it has a characteristic that it does not reflect light conspicuously like a metal film such as Cr or Al, it is more effective than the case of the first embodiment.

【0044】しかし、このような珪素またはゲルマニウ
ムの膜から形成された遮光膜329、331は赤色光の
透過率が若干高く、その透過光は 3原色中の赤色に着色
されてしまい、画面上で遮光膜329、331の部分が
赤色に着色して見えるという不都合がある。そこで、例
えば対向基板113側にカラーフィルタ125を用いる
場合では、第2の遮光膜331として、カラーフィルタ
125の 3原色中の赤色の補色である青色フィルタ33
3または緑色フィルタ335とを含む隣接の色を重ねて
形成し、第1の遮光膜329で赤色に着色した透過光を
この第2の遮光膜331でほぼ吸収することで着色を解
消すればよい。このとき、青色フィルタ333の膜と緑
色フィルタ335の膜とを重ねた場合の合計の膜厚はさ
ほどの困難なく 1.5μm以下に設定できる。また、第2
の遮光膜331はカラーフィルタ125の青色フィルタ
333と緑色フィルタ335とを用いて形成できるの
で、簡易な製造工程で形成できるという利点もある。
However, the light-shielding films 329 and 331 made of such a silicon or germanium film have a slightly high transmittance of red light, and the transmitted light is colored red among the three primary colors, and on the screen. There is an inconvenience that the portions of the light shielding films 329 and 331 are colored red. Therefore, for example, when the color filter 125 is used on the side of the counter substrate 113, the second light-shielding film 331 is used as a blue filter 33 that is a complementary color of red among the three primary colors of the color filter 125.
3 or the adjacent color including the green filter 335 is formed in an overlapping manner, and the transmitted light colored in red by the first light-shielding film 329 may be absorbed by the second light-shielding film 331 so that the coloring is eliminated. . At this time, the total film thickness when the film of the blue filter 333 and the film of the green filter 335 are superposed can be set to 1.5 μm or less without much difficulty. Also, the second
Since the light shielding film 331 can be formed by using the blue filter 333 and the green filter 335 of the color filter 125, there is also an advantage that it can be formed by a simple manufacturing process.

【0045】このような第2の実施例の液晶表示装置に
駆動回路等を組み込んで実際に駆動させ、その表示画像
の画質を評価した。その結果、ディスクリネーションや
短絡不良に起因した表示欠陥などは見受けられず、かつ
明るく高コントラストの表示を実現できることが確認さ
れた。
A driving circuit or the like was incorporated into the liquid crystal display device of the second embodiment, and the liquid crystal display device was actually driven, and the image quality of the display image was evaluated. As a result, it was confirmed that no display defect due to disclination or short circuit defect was found, and bright and high-contrast display could be realized.

【0046】なお、スイッチング素子としては上記の実
施例ではTFT103を用いたが、これには限定しな
い。この他にも例えばMIM素子のような非線形抵抗素
子を用いてもよい。
Although the TFT 103 is used as the switching element in the above embodiment, the present invention is not limited to this. Other than this, for example, a non-linear resistance element such as an MIM element may be used.

【0047】また、上記の第1の遮光膜129、329
および第2の遮光膜131、331の膜厚は、ディスク
リネーションのような配向欠陥の発生やパターニング不
良の発生を避けるために、 1.5μm以下、より好ましく
は 1μm以下とすることが望ましい。
Further, the above-mentioned first light shielding films 129, 329.
The film thickness of the second light shielding films 131 and 331 is preferably 1.5 μm or less, more preferably 1 μm or less in order to avoid the occurrence of alignment defects such as disclinations and the occurrence of patterning defects.

【0048】また、第2の実施例における第2の遮光膜
331の材料としては、上記のような珪素(Si)やG
e(ゲルマニウム)の他にも、それらに酸素または窒素
を添加した不透明で絶縁性の良好な材料を好適に用いる
ことができる。
The material of the second light-shielding film 331 in the second embodiment is silicon (Si) or G as described above.
In addition to e (germanium), an opaque material having good insulating properties in which oxygen or nitrogen is added can be suitably used.

【0049】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、本発明の液晶表示装置の各部位の形成材料などの変
更が種々可能であることは言うまでもない。
In addition, it goes without saying that various changes can be made to the material forming each part of the liquid crystal display device of the present invention without departing from the scope of the present invention.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、液晶層のディスクリネーションや層間短
絡欠陥や開口率の低下等の問題を解消した表示品位の高
い液晶表示装置を提供することができる。
As clearly described in the above detailed description, according to the present invention, a liquid crystal display device having a high display quality which solves the problems such as the disclination of the liquid crystal layer, the interlayer short-circuit defect, and the reduction of the aperture ratio is obtained. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施例の液晶表示装置の構造を示す平面
図。
FIG. 1 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment.

【図2】第1の実施例の液晶表示装置の構造を示す断面
図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal display device of the first embodiment.

【図3】第2の実施例の液晶表示装置の構造を示す断面
図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment.

【図4】従来の液晶表示装置の構造を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing the structure of a conventional liquid crystal display device.

【図5】従来の液晶表示装置の構造を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、111…ガラス基板、103…TFT、105
…画素電極、107…TFT素子アレイ基板、109…
対向電極、113…対向基板、115…液晶層、11
7、119…偏光板、121…信号線、123…走査
線、125…カラーフィルタ、127…画素、129…
第1の遮光膜、131…第2の遮光膜、133…層間絶
縁膜、135、137…配向膜
101, 111 ... Glass substrate, 103 ... TFT, 105
... Pixel electrode, 107 ... TFT element array substrate, 109 ...
Counter electrode, 113 ... Counter substrate, 115 ... Liquid crystal layer, 11
7, 119 ... Polarizing plate, 121 ... Signal line, 123 ... Scan line, 125 ... Color filter, 127 ... Pixel, 129 ...
First light-shielding film, 131 ... Second light-shielding film, 133 ... Inter-layer insulating film, 135, 137 ... Alignment film

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年5月19日[Submission date] May 19, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような遮光膜を対向基板側に用いた液晶表示装置におい
ては、アクティブ素子アレイ基板上に配設された画素電
極と対向基板上に配設された遮光膜とを正確な精度を以
て位置合わせしなければならず、そのような位置合わせ
が容易ではないという問題がある。すなわち、通常の
A用の液晶表示装置では画素ピッチを300μm程度
設計している場合が多いが、例えば200μmピッチの
場合では良好な表示に十分な画素の開口率を得るために
は前記の合わせ精度を数μm程度としなければならな
い。しかしガラス基板の熱膨張等による寸法誤差なども
絡むため容易ではない。
However, in the liquid crystal display device using the above-mentioned light-shielding film on the counter substrate side, the pixel electrodes provided on the active element array substrate and the pixel electrodes provided on the counter substrate are provided. There is a problem in that the light shielding film and the light shielding film must be aligned with accurate accuracy, and such alignment is not easy. That is, normal O
In many cases , the liquid crystal display device for A is designed to have a pixel pitch of about 300 μm . For example, in the case of a 200 μm pitch, in order to obtain a sufficient aperture ratio of pixels for good display, the alignment accuracy is set to several μm. It should be about degree. However, it is not easy because dimensional errors due to thermal expansion of the glass substrate are involved.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0017】しかしながら、必要とされる光学濃度2乃
至3程度の遮光効果を得るためには、その膜厚を1.5
乃至μm程度に厚くしなければならない。また例えば
黒色顔料として好適に用いられるカーボンブラックなど
はある程度の導電性を有しているため、そのような導電
性を有する顔料を高濃度に混入すると遮光膜の絶縁性が
低くなってしまう。それ故ある程度の濃度までしか顔料
を混入できないので、必要な光学濃度を得るにはさらに
膜厚を厚くしなければならない。
However, in order to obtain the required light-shielding effect with an optical density of about 2 to 3, the film thickness is 1.5.
It must be thickened to about 3 μm. Further, for example, carbon black, which is preferably used as a black pigment, has a certain degree of conductivity, so that if the pigment having such a conductivity is mixed in at a high concentration, the insulation property of the light-shielding film becomes low. Therefore, the pigment can be mixed only up to a certain concentration, so that the film thickness must be further increased to obtain the required optical density.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、基板上に交差するように
形成された複数の走査配線および複数の信号配線と該走
査配線および該信号配線の交差部ごとに形成され該走査
配線および該信号配線に接続されたスイッチング素子と
該スイッチング素子に接続された複数の画素電極とが形
成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッチ
ング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対向
電極が形成された対向基板と、前記スイッチング素子ア
レイ基板と前記対向基板との間に封入された液晶組成物
とを有する液晶表示装置において、可視光の透過率が3
乃至10%の絶縁性材料から形成され、前記複数の画素
電極どうしの開を被覆するように前記スイッチング素子
アレイ基板上に配置された第1の遮光膜と、可視光の透
過率が3乃至10%の材料から形成され、前記第1の遮
光膜に平面的には略重なるように前記対向基板上に配置
された第2の遮光膜とを具備することを特徴としてい
る。
In order to solve the above problems, a liquid crystal display device according to the present invention has a plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings formed so as to intersect with each other on a substrate, the scanning wirings, and the scanning wirings. A switching element array substrate having switching elements formed at each intersection of signal wirings and connected to the scanning wirings and the signal wirings, and a plurality of pixel electrodes connected to the switching elements, and the switching element array substrate In a liquid crystal display device including a counter substrate having a counter electrode formed to face each other with a gap therebetween, and a liquid crystal composition sealed between the switching element array substrate and the counter substrate, Transmittance is 3
A first light-shielding film formed of an insulating material of 10% to 10% and disposed on the switching element array substrate so as to cover the openings of the plurality of pixel electrodes, and a visible light transmittance of 3 to 10 % of formed from wood fee, it is characterized by comprising a second light shielding film in plan view in the first light-shielding film disposed on the opposing substrate so as substantially overlap.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0034】本実施例では、第1の遮光膜129および
第2の遮光膜131は高抵抗な感光性ポリマーに染料ま
たは顔料を分散して形成されたもので、その膜厚は1μ
m程度、その可視光透過率は膜のパターニングが支障な
く行なえることをも考慮して10〜3%に設定した。ま
た、その光学濃度は約2.5となった。また、このとき
の第1の遮光膜129および第2の遮光膜131の電気
抵抗値は、1013〜1014Ωcm以上であり絶縁性
の良好なものとした。しかし、第2の遮光膜131は、
例えばカーボンの濃度を増して膜厚を薄くし導電性を増
しても機能上問題はない
In this embodiment, the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 are formed by dispersing a dye or a pigment in a photosensitive polymer having a high resistance, and have a film thickness of 1 μm.
The visible light transmittance was set to about 10 to 3% in consideration of the fact that the patterning of the film can be performed without any trouble. The optical density was about 2.5. Further, the electric resistance values of the first light-shielding film 129 and the second light-shielding film 131 at this time were 10 13 to 10 14 Ωcm or more, and the insulating properties were favorable. However, the second light shielding film 131 is
For example, increase the carbon concentration to reduce the film thickness and increase the conductivity.
However, there is no functional problem .

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に交差するように形成された複数
の走査配線および複数の信号配線と該走査配線および該
信号配線の交差部ごとに形成され該走査配線および該信
号配線に接続されたスイッチング素子と該スイッチング
素子に接続された複数の画素電極とが形成されたスイッ
チング素子アレイ基板と、前記スイッチング素子アレイ
基板に間隙を有して対向配置される対向電極が形成され
た対向基板と、前記スイッチング素子アレイ基板と前記
対向基板との間に封入された液晶組成物とを有する液晶
表示装置において、 可視光の透過率が 3乃至10%の絶縁性材料から形成さ
れ、前記複数の画素電極どうしの間を被覆するように前
記スイッチング素子アレイ基板上に配置された第1の遮
光膜と、 可視光の透過率が 3乃至10%の絶縁性材料から形成さ
れ、前記第1の遮光膜に平面的には略重なるように前記
対向基板上に配置された第2の遮光膜とを具備すること
を特徴とする液晶表示装置。
1. A plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings formed so as to intersect with each other on a substrate, and each scanning wiring and a crossing portion of the signal wirings formed at each intersection and connected to the scanning wirings and the signal wirings. A switching element array substrate on which a switching element and a plurality of pixel electrodes connected to the switching element are formed; and a counter substrate on which a counter electrode is formed facing the switching element array substrate with a gap therebetween. A liquid crystal display device having a liquid crystal composition enclosed between the switching element array substrate and the counter substrate, wherein the plurality of pixel electrodes are formed of an insulating material having a visible light transmittance of 3 to 10%. A first light-shielding film disposed on the switching element array substrate so as to cover the space between them, and an insulating material having a visible light transmittance of 3 to 10%. Is, liquid crystal display device characterized by comprising a second light shielding film above the plane in the first light-shielding film disposed on the opposing substrate so as substantially overlap.
【請求項2】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記第1の遮光膜が珪素またはゲルマニウムの膜から形
成され、 前記第2の遮光膜が、前記第1の遮光膜の透過光の着色
を略吸収する色フィルタとしての青色フィルタおよび緑
色フィルタの少なくとも一つを用いて形成されたことを
特徴とする液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first light-shielding film is formed of a silicon or germanium film, and the second light-shielding film is colored by the transmitted light of the first light-shielding film. A liquid crystal display device, which is formed by using at least one of a blue filter and a green filter as a color filter that substantially absorbs.
JP306593A 1993-01-12 1993-01-12 Liquid crytal display device Withdrawn JPH06208135A (en)

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