JPH0980480A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0980480A
JPH0980480A JP23486895A JP23486895A JPH0980480A JP H0980480 A JPH0980480 A JP H0980480A JP 23486895 A JP23486895 A JP 23486895A JP 23486895 A JP23486895 A JP 23486895A JP H0980480 A JPH0980480 A JP H0980480A
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JP
Japan
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black matrix
liquid crystal
display device
crystal display
pixel array
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JP23486895A
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Katsuhide Uchino
勝秀 内野
Osamu Hoshino
修 星野
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動基板の画素アレイ部と周辺部のブラック
マトリクスが同一電位に接地されていることによる不良
率の発生を回避した液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 本発明の駆動基板1は、画素アレイ部
2、画素アレイ部を動作させる周辺部3および外部接続
端子4で大略構成される。画素アレイ部上に形成された
第1ブラックマトリクス(図のハッチング部分)と、周
辺部上3に形成された第2ブラックマトリクスとに分離
され、前記第2ブラックマトリクスは電気的に浮遊して
形成されている。 【効果】 従って、第2ブラックマトリクスの短絡等の
不良発生が抑制され、製造工程が安定するとともに、液
晶表示装置の表示品質を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型の液晶パネル等によって代表される液晶表示装置
に関し、更に詳しくは、液晶表示装置の画素開口部以外
を遮閉するブラックマトリクスの構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】先ず、図3を参照して従来技術の液晶表
示装置について簡潔に説明する。図3は従来技術の液晶
表示装置の一例を示す模式的な平面図である。
【0003】図示のように従来技術の液晶表示装置の駆
動基板1は、画素アレイ部2、画素アレイ部を動作させ
る周辺部3および外部接続端子4で大略構成される。画
素アレイ部2は、画素電極5およびそのスイッチング駆
動用の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、
単に「TFT」と記す)6を包含して構成される。
【0004】周辺部3は、垂直駆動回路7a、7b、水
平駆動回路8および補償回路9を包含して構成される。
周辺部3の垂直駆動回路7a、7bには走査線Yが接続
され、水平駆動回路8および補償回路9には信号線Xが
接続されている。走査線Yおよび信号線Xは画素アレイ
部2まで延在し、画素アレイ部のTFT6に接続されて
いる。補償回路9は、例えばビデオ信号印加時の遅延に
よる縦スジの発生を抑える縦スジ除去回路等から構成さ
れている。
【0005】かかる構成において、駆動基板1には詳細
は後述するが、画素電極5やTFT6が含まれる画素ア
レイ部2の領域に加えて、周辺部3の領域にも延在して
設けられたブラックマトリクス(図のハッチング部分)
が形成されている。これは、画素電極を除く部分におけ
る光漏れを防止し、画質向上を図ることを目的としてい
る。
【0006】このブラックマトリクスの断面構造につ
き、図4の断面図を参照して説明を加える。図4は図3
におけるB−B線上の断面図である。
【0007】図4における従来技術の液晶表示装置は、
石英ガラス等からなる駆動基板1と、ガラス等からなる
対向基板10とが所定の間隙(数μm)を保持して接合
されたパネル構造を有し、その間隙に液晶を挟持して構
成されている。また、図4に示した断面図は、画素アレ
イ部2と周辺部3の分離部に相当する部分であり、それ
ぞれのTFTが略同一プロセスによって形成されるよう
になっている。
【0008】即ち、駆動基板1は、駆動回路や後述する
画素電極を駆動するTFT6と、このTFT6を被覆す
る第1層間絶縁膜11と、その上にパターニング形成さ
れかつTFT6に接続するAl(アルミニウム)等の配
線電極12、配線電極12を被覆する第2層間絶縁膜1
3、更に、その上にパターニング形成され下方のTFT
6を遮光するブラックマトリクス14とが画素アレイ部
2や周辺部3領域に渡って形成されている。従来、この
ブラックマトリクス14は、画素アレイ部2への印加電
位が互いに影響を受け合うことがないように、後述する
対向電極(Vcom電極)のVcom電位に接地されて
いる。このブラックマトリクス14は、平坦化膜15に
よって被覆されている。また、画素アレイ部2の配線電
極12には、コンタクトホールを介してTFT6のドレ
インDと電気接続する画素電極16がパターニング形成
されている。画素電極16は例えばITO(Indium-Tin
Oxide)やSnO2 等の透明導電膜からなる。
【0009】一方、対向基板10の内表面には同じく透
明導電膜からなる対向電極17が全面的に形成されてい
る。なお、対向基板10には、駆動基板1の画素電極に
整合するようにブラックマスク(図示省略)を形成し、
液晶表示装置の遮光効果をより高める場合もある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の液晶表示装
置においては、ブラックマトリクスは画素アレイ部と周
辺部も一体的に同一電位に接地されているのが一般的で
ある。そのため、生産工程上発生する異物、静電ダメー
ジ等の影響により、駆動回路の配線等が前述のブラック
マトリクスの接地電位と短絡して、生産工程の不良率を
高めるばかりか、液晶表示装置の生産効率を低下させる
という不具合点がある。
【0011】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、駆動基板の画素アレイ部と周辺部のブラックマトリ
クスが一括して同一電位に接地されていることによる不
良率の発生を回避した液晶表示装置を提供しようとする
ものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の従来技術の課題を
解決するために以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる液晶表示装置は基本的な構成として、マトリクス状
に配置した画素電極と、前記画素電極を個々にスイッチ
ング駆動する薄膜トランジスタを有する駆動基板と、対
向基板とを備えている。駆動基板は、画素電極および薄
膜トランジスタを包含する画素アレイ部と、その画素ア
レイ部を動作させる駆動回路を包含する周辺部に区分さ
れ、画素アレイ部上にはパターニング形成された第1ブ
ラックマトリクス、周辺部上にはパターニング形成され
た第2ブラックマトリクスを備えている。そして、第2
ブラックマトリクスは、第1ブラックマトリクスとは完
全に分離され、電気的に浮遊して形成されている。
【0013】好ましくは、第1ブラックマトリクスと第
2ブラックマトリクスの分離部は、駆動基板上または対
向基板上にパターニング形成された第3ブラックマトリ
クスによって遮光されている。また、その第3ブラック
マトリクスは、駆動基板の構成要素である配線電極等と
もに一括してパターニング形成される。
【0014】本発明の液晶表示装置によれば、画素アレ
イ部上に形成された第1ブラックマトリクスと、周辺部
上に形成された第2ブラックマトリクスとは完全に分離
され、第2ブラックマトリクスは電気的に浮遊して形成
されている。かかる構成により、第2ブラックマトリク
スの短絡等の発生が抑制されるととともに、第2ブラッ
クマトリクスのノイズ等の影響が画素アレイ部上に形成
された第1ブラックマトリクスに及ぶことなく、液晶表
示装置の品質を向上することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図1および図2を参照して
本発明の液晶表示装置の実施の形態を説明する。なお、
従来技術で記載した事項と共通する部分には同一の参照
符合を付し、それらの説明を一部省略する。また、対向
基板については重複するためその説明を省略する。
【0016】先ず、図1を参照して本発明の液晶表示装
置の構成を説明する。図1は本発明の液晶表示装置の一
例を示す模式的な平面図である。
【0017】図示のように、本発明の液晶表示装置の駆
動基板1は、画素アレイ部2、画素アレイ部を動作させ
る周辺部3および外部接続端子4で大略構成される。画
素アレイ部2は、画素電極5およびそのスイッチング駆
動用のTFT6を包含して構成される。周辺部3は垂直
駆動回路7a、7b、水平駆動回路8、および縦スジ除
去回路等の補償回路9を包含して構成される。周辺部3
の垂直駆動回路7a、7bには走査線Yが接続され、水
平駆動回路8および補償回路9には信号線Xが接続され
ている。これらは画素アレイ部2まで延在し、画素アレ
イ部のTFT6に接続されている。
【0018】かかる構成において、駆動基板1に設けら
れたブラックマトリクスは、詳細は後述するが、画素ア
レイ部2上に形成された第1ブラックマトリクス(図の
ハッチング部分)と、周辺部上3に形成された第2ブラ
ックマトリクスと、これらの分離部を遮光する第3ブラ
ックマトリクスに分離されて形成されている。
【0019】これらブラックマトリクスの断面構造につ
いて、図2の断面図を参照して更に詳しい説明を加え
る。図2は図1におけるA−A線上の断面図である。
【0020】図2に示した断面図において、駆動基板1
は、駆動回路や後述する画素電極を駆動するTFT6
と、このTFT6を被覆する第1層間絶縁膜11、その
上にパターニング形成されるとともに、TFT6に接続
する例えばAl、Cu、Ti、Mo、Wまたはこれらの
合金からなる配線電極12、配線電極12と同一プロセ
スで形成されるととともに、後述する第1、第2ブラッ
クマトリクスの分離部を遮光する第3ブラックマトリク
ス103、配線電極12や第3ブラックマトリクス10
3を被覆するPSG、NSG、SiO2 、SiN等から
なる第2層間絶縁膜13で構成される。
【0021】画素アレイ部2には、画素アレイ部2を遮
光するTi、Mo、W、Cr等の金属膜、若しくはこれ
らの合金をプラズマCVD法やスパッタリング法にてパ
ターニングした第1ブラックマトリクス101が形成さ
れている。この第1ブラックマトリクス101は、例え
ば対向電極のVcom電位に接地されている。
【0022】周辺部3には、周辺部3を遮光する第2ブ
ラックマトリクス102が同様にパターニング形成され
るとともに、本発明の特徴事項として、第2ブラックマ
トリクス102は電気的に浮遊して形成されている。第
1ブラックマトリクス101および第2ブラックマトリ
クス102は、平坦化膜15によって被覆されている。
配線電極12には、コンタクトホールを介してTFT6
のドレインDと電気接続する画素電極16がマトリクス
状に常法に準じてパターニング形成されて構成されてい
る。
【0023】かかる構成の本発明の液晶表示装置の動作
を説明する。図1において、外部IC(図示省略)から
外部接続端子4を介して入力されたビデオ信号や各種制
御信号は垂直駆動回路7a、7b、水平駆動回路8およ
び補償回路9に入力される。TFT6では、垂直駆動回
路7a、7bに接続された走査線Yから供給される選択
パルスに応動して、水平駆動回路8から信号線Xを介し
て供給されるビデオ信号を制御し、画素電極5に供給す
る。画素電極5ではこの画素毎に制御されたビデオ信号
によって液晶を電圧印加方向に捩じれて倒立させ、この
液晶による旋光性を利用して本発明の液晶表示装置の情
報表示等がなされる。
【0024】本発明の液晶表示装置によれば、画素アレ
イ部2の第1ブラックマトリクスと、周辺部の第2ブラ
ックマトリクスは完全に分離され、第2ブラックマトリ
クスは電気的に浮遊しているため、第2ブラックマトリ
クスの製造工程上の不良の影響が第1ブラックマトリク
スに及ぶことなく、液晶表示装置の品質が安定するとと
もに、第1ブラックマトリクスおよび第2ブラックマト
リクスのノイズ等の影響が相互に及ぶことがないため、
画素アレイ部2に安定した情報を表示できるようにな
る。
【0025】本発明は前記実施の形態例に限定されず、
種々の実施形態を採ることができる。例えば、本実施の
形態例では駆動基板にのみブラックマトリクスを形成し
た例について説明したが、対向基板にも所定の方法によ
りブラックマスクを形成して駆動基板と併用するように
してもよい。特に、第3ブラックマトリクスは駆動基板
の配線電極と同一プロセスにて形成する方法について例
示したが、駆動基板の他の位置に形成することも、また
対向基板上に形成することも可能であり、本発明は第3
ブラックマトリクスの形成位置に限定されない。更に、
本発明は以上示した実施形態にとらわれず様々な形態に
発展できることは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば、画素アレイ部上に形成された第1ブラッ
クマトリクスと、周辺部上に形成された第2ブラックマ
トリクスとは完全に分離され、第2ブラックマトリクス
は電気的に浮遊して形成されている。そのため、第2ブ
ラックマトリクスの不良発生が抑制される効果がある。
また、第2ブラックマトリクスの不良発生が抑制される
ことから、駆動回路の動作が安定化するとともに、駆動
回路の動作マージンが上がり、駆動回路の転送パルスの
ばらつきの減少によって、液晶表示装置の表示品質を向
上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の液晶表示装置の一例を示す模式的な
平面図である。
【図2】 図1におけるA−A線上の断面図である。
【図3】 従来技術の液晶表示装置の一例を示す模式的
な平面図である。
【図4】 図3におけるB−B線上の断面図である。
【符号の説明】
1 駆動基板 2 画素アレイ部 3 周辺部 4 外部接続端子 5 画素電極 6 薄膜トランジスタ(TFT) 7a、7b 垂直駆動回路 8 水平駆動回路 9 補償回路 10 対向基板 11 第1層間絶縁膜 12 配線電極 13 第2層間絶縁膜 14 ブラックマトリクス 15 平坦化膜 16 画素電極 17 対向電極 101 第1ブラックマトリクス 102 第2ブラックマトリクス 103 第3ブラックマトリクス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス状に配置した画素電極と、前
    記画素電極を個々にスイッチング駆動する薄膜トランジ
    スタを有する駆動基板と、対向基板とを備えた液晶表示
    装置であって、 前記駆動基板は、 前記画素電極および前記薄膜トランジスタを包含する画
    素アレイ部と、 前記画素アレイ部を動作させる駆動回路を包含する周辺
    部に区分され、 更に、前記画素アレイ部上にパターニング形成された第
    1ブラックマトリクスと、 前記周辺部上にパターニング形成された第2ブラックマ
    トリクスとを備え、 該第2ブラックマトリクスは、該第1ブラックマトリク
    スとは完全に分離されるとともに、電気的に浮遊して形
    成されることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 該第1ブラックマトリクスと該第2ブラ
    ックマトリクスの分離部は、前記駆動基板上または前記
    対向基板上にパターニング形成された第3ブラックマト
    リクスによって遮光されていることを特徴とする請求項
    1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 該第3ブラックマトリクスは、前記駆動
    基板の配線電極とともに一括してパターニング形成され
    ることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
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