JPH1068969A - Liquid crystal display element - Google Patents
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- JPH1068969A JPH1068969A JP8225008A JP22500896A JPH1068969A JP H1068969 A JPH1068969 A JP H1068969A JP 8225008 A JP8225008 A JP 8225008A JP 22500896 A JP22500896 A JP 22500896A JP H1068969 A JPH1068969 A JP H1068969A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に係
り、特にアクティブマトリクス型液晶表示素子に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an active matrix type liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、液晶を用いたアクティブマトリク
ス型液晶表示素子がCRT表示装置に代わる表示装置と
なりつつある。2. Description of the Related Art In recent years, an active matrix type liquid crystal display device using a liquid crystal is becoming a display device replacing a CRT display device.
【0003】図12は、従来のアクティブマトリクス型
液晶表示素子の概略断面構造図である。第1の透明基板
101上には、TFT103が配設され、このTFT1
03に電気的に接続されるようにITO画素電極104
が配設され、これらを覆うようにポリイミドからなる配
向膜105が形成されている。一方、第2の透明基板1
02上には、クロム(Cr)からなる厚さ0.1μmの
金属膜を所定の形状にパターニングして遮光層106K
が形成されている。遮光層106Kには、第1の透明基
板101上の画素開口部に対向する位置に開口部が開設
されており、その開口部には顔料分散法、電着法、印刷
法等によって着色層106R、106G、106Bが形
成されている。さらに、遮光層106K及び着色層10
6R、106G、106Bを覆って共通電極107が形
成され、共通電極107上には配向膜108が形成され
ている。これらの第1の透明基板101と第2の透明基
板102との間にスペーサ110を挟み込んで組み立て
た液晶セルに液晶層111となる液晶材料を注入し、第
1の透明基板101及び第2の透明基板102それぞれ
の外部側の面に偏光板を貼り付けて、アクティブマトリ
クス型液晶表示素子が構成されている。FIG. 12 is a schematic sectional structural view of a conventional active matrix type liquid crystal display device. On a first transparent substrate 101, a TFT 103 is provided.
03 so as to be electrically connected to the ITO pixel electrode 104.
Are provided, and an alignment film 105 made of polyimide is formed so as to cover them. On the other hand, the second transparent substrate 1
On the light-shielding layer 106K, a 0.1 μm-thick metal film made of chromium (Cr) is patterned into a predetermined shape.
Are formed. The light-shielding layer 106K has an opening at a position facing the pixel opening on the first transparent substrate 101, and the opening is formed in the opening by a pigment dispersion method, an electrodeposition method, a printing method, or the like. , 106G and 106B are formed. Further, the light shielding layer 106K and the coloring layer 10
A common electrode 107 is formed so as to cover 6R, 106G, and 106B, and an alignment film 108 is formed on the common electrode 107. A liquid crystal material to be a liquid crystal layer 111 is injected into a liquid crystal cell assembled by interposing a spacer 110 between the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102, and the first transparent substrate 101 and the second An active matrix liquid crystal display element is formed by attaching a polarizing plate to the outer surface of each transparent substrate 102.
【0004】このアクティブマトリクス型液晶表示素子
は、TFT103をスイッチングさせて画素電極104
に映像用信号を印加することにより、液晶層111中の
液晶分子の配向状態を制御して、着色層106R、10
6G、106Bを透過する光を変調させ、液晶表示素子
として機能させることができる。In this active matrix type liquid crystal display element, a pixel electrode 104 is switched by switching a TFT 103.
By applying an image signal to the liquid crystal layer 111, the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 111 is controlled, and the colored layers 106R,
Light transmitted through 6G and 106B can be modulated to function as a liquid crystal display element.
【0005】上述したように遮光層106Kは、画素電
極104周囲からの光漏れやTFT103への光の進入
を防止するために、画素電極104の画素開口部以外の
領域に対向する部分に形成されている。ところが、第1
及び第2の透明基板101及び102上の設計は、液晶
セル組立時における第1の透明基板101と第2の透明
基板102との合わせずれや、第1の透明基板101上
のTFT103と第2の透明基板102上の遮光層10
6K形成部分とのピッチずれが許容されるように行われ
る。従って、遮光層106Kの開口率は小さくなり、表
示装置としての輝度が低下するという欠点があった。As described above, the light-shielding layer 106K is formed on the portion of the pixel electrode 104 facing the region other than the pixel opening in order to prevent light leakage from the periphery of the pixel electrode 104 and entry of light into the TFT 103. ing. However, the first
The design on the second transparent substrates 101 and 102 may be caused by misalignment between the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102 at the time of assembling the liquid crystal cell, or the TFT 103 on the first transparent substrate 101 and the second Light-shielding layer 10 on transparent substrate 102
This is performed so that a pitch shift from the 6K forming portion is allowed. Therefore, the aperture ratio of the light-shielding layer 106K is reduced, and there is a disadvantage that the luminance as a display device is reduced.
【0006】そこで、この欠点を補うために、TFTア
レイ基板上にカラーフィルタ(着色層及び遮光層)を形
成した構成、即ち、TFTを配設した透明基板上の画素
電極の上又は下に着色層を形成し、対向基板には透明電
極上に共通電極のみを形成したものを用いた構成の改良
型液晶表示素子が提案されている。In order to compensate for this drawback, a structure in which a color filter (colored layer and light-shielding layer) is formed on a TFT array substrate, that is, a color filter is formed above or below a pixel electrode on a transparent substrate on which a TFT is provided. An improved liquid crystal display device having a structure in which a layer is formed and a common electrode is formed on a transparent electrode as a counter substrate is proposed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記改
良型液晶表示素子においてはTFTの上に遮光層を形成
するため、遮光層の材料として導電性の材料を用いるこ
とができず、絶縁性の高い材料を用いる必要があり、そ
のため、以下のような問題点があった。即ち、絶縁性の
高い材料で遮光層を形成する場合には、導電性の材料と
同程度の膜厚で十分な遮光性を得ることが困難であるた
め、膜厚を十分に厚くする必要がある。ところが、遮光
層の膜厚を厚くすると遮光層の周縁部における段差も大
きくなるので、その段差が液晶分子の配向不良等の発生
原因となり、その結果、カラーフィルタ周囲からの光漏
れが発生する等、表示品質の低下を招くこととなる。However, in the above-mentioned improved liquid crystal display element, since a light-shielding layer is formed on the TFT, a conductive material cannot be used as a material for the light-shielding layer, and the insulating property is high. It is necessary to use a material, which has the following problems. That is, when a light-shielding layer is formed using a material having a high insulating property, it is difficult to obtain a sufficient light-shielding property with a thickness similar to that of a conductive material. is there. However, when the thickness of the light-shielding layer is increased, the step at the peripheral edge of the light-shielding layer also increases, and the step causes poor alignment of liquid crystal molecules and the like, and as a result, light leakage from around the color filter occurs. As a result, the display quality is degraded.
【0008】現状における改良型液晶表示素子の構成で
は、遮光層が形成されるTFTアレイ基板上の平坦性を
損なうことなく、十分な遮光性を有する遮光層を形成す
ることは困難である。In the current structure of the improved liquid crystal display device, it is difficult to form a light-shielding layer having a sufficient light-shielding property without impairing the flatness on the TFT array substrate on which the light-shielding layer is formed.
【0009】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、TFTアレイ基板上にカラーフィルタ
が形成された液晶表示素子及びその他の液晶表示素子に
おいて、カラーフィルタが形成される基板上の平坦性を
損なうことなく、十分な遮光性を有するカラーフィルタ
の遮光層を形成することが可能な構成の液晶表示素子を
提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a liquid crystal display device having a color filter formed on a TFT array substrate and a substrate on which a color filter is formed in other liquid crystal display devices. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element having a structure capable of forming a light shielding layer of a color filter having a sufficient light shielding property without impairing the above flatness.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶表示素
子によれば、液晶セルを構成する2枚の透明基板のう
ち、一主面上にスイッチング素子が配設されたアレイ基
板の一主面上の周縁部又は周縁部近傍に沿って、額縁状
に形成された額縁状遮光層を備えたことを特徴とし、特
に、スイッチング素子が形成されるアレイ基板上にカラ
ーフィルタを形成する場合には、カラーフィルタの遮光
層の十分な遮光性を確保するために十分な厚さの遮光層
を形成する必要があるが、本発明の構成により、カラー
フィルタが形成される基板上の平坦性を損なうことな
く、十分な遮光性を有するカラーフィルタの遮光層を形
成することができ、カラーフィルタ周囲からの光漏れも
防止することができる。According to the liquid crystal display device of the present invention, of the two transparent substrates constituting the liquid crystal cell, one of the main substrates of the array substrate on which the switching element is provided on one main surface. It is characterized by having a frame-shaped light-shielding layer formed in a frame shape along the peripheral portion or the vicinity of the peripheral portion on the surface, particularly when forming a color filter on an array substrate on which switching elements are formed. It is necessary to form a light-shielding layer having a sufficient thickness in order to ensure a sufficient light-shielding property of the light-shielding layer of the color filter. A light-shielding layer of a color filter having a sufficient light-shielding property can be formed without impairment, and light leakage from around the color filter can be prevented.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示素子
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。Embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0012】本発明に係る液晶表示素子の特徴は、カラ
ーフィルタの遮光層の十分な遮光性を確保しながらカラ
ーフィルタ周囲の平坦性を向上させるべく、カラーフィ
ルタ周囲に額縁状遮光層を形成した点にある。特に、ス
イッチング素子が形成されるアレイ基板上にカラーフィ
ルタを形成する場合には、カラーフィルタの遮光層の十
分な遮光性を確保するために十分な厚さの遮光層を形成
する必要があるので、本発明の構成を適用することの効
果が大きい。A feature of the liquid crystal display element according to the present invention is that a frame-shaped light-shielding layer is formed around the color filter in order to improve the flatness around the color filter while securing a sufficient light-shielding property of the light-shielding layer of the color filter. On the point. In particular, when a color filter is formed on an array substrate on which a switching element is formed, it is necessary to form a light-shielding layer having a sufficient thickness to secure a sufficient light-shielding property of the light-shielding layer of the color filter. The effect of applying the configuration of the present invention is great.
【0013】図1乃至図3は、本発明の第1の実施の形
態に係る液晶表示素子の断面構造図であり、図4は、図
1乃至図3に示された液晶表示素子の断面の対応箇所を
示した平面図である。図4における線AB,線CD,線
EFに沿った断面構造図がそれぞれ図1、図2、図3で
ある。本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示素子
は、ドライバ搭載型p−SiTFT構造の液晶表示素子
に対して本発明の構成を適用したものである。図5は、
本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示素子のドライ
バ搭載型p−SiTFT構造の一例を示す断面構造図で
ある。FIGS. 1 to 3 are sectional structural views of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of the liquid crystal display device shown in FIGS. It is the top view which showed the corresponding location. FIGS. 1, 2 and 3 are cross-sectional structural views taken along lines AB, CD and EF in FIG. 4, respectively. The liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention is one in which the configuration of the present invention is applied to a liquid crystal display device having a driver-mounted p-Si TFT structure. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram illustrating an example of a driver-mounted p-Si TFT structure of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.
【0014】最初に、図1における本発明の第1の実施
の形態に係る液晶表示素子の断面構造について説明す
る。TFTアレイ基板である第1の透明基板1上には、
ドライバ3、TFT4及びトランスファ配線5が形成さ
れており、TFT4上にはカラーフィルタ6が形成され
ている。そして、カラーフィルタ6周囲には、ドライバ
3を覆ってブラックマトリクス7及び着色層8からなる
額縁状遮光層10が形成されている。カラーフィルタ6
及び着色層8上には、ITO膜9が形成されている。額
縁状遮光層10をドライバ3上に形成することにより、
液晶表示素子の小型化を図ることができる。First, the sectional structure of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention in FIG. 1 will be described. On a first transparent substrate 1 which is a TFT array substrate,
A driver 3, a TFT 4, and a transfer wiring 5 are formed, and a color filter 6 is formed on the TFT 4. A frame-shaped light-shielding layer 10 composed of a black matrix 7 and a coloring layer 8 is formed around the color filter 6 so as to cover the driver 3. Color filter 6
An ITO film 9 is formed on the coloring layer 8. By forming the frame-shaped light-shielding layer 10 on the driver 3,
The size of the liquid crystal display element can be reduced.
【0015】一方、対向基板である第2の透明基板2上
には、共通電極であるITO膜11が対向電極として形
成され、さらにITO膜11上にポリイミドからなる配
向膜12が形成されている。符号13で示されるのは、
ポリイミドからなる配向膜12を印刷した際に生ずるぼ
やけた部分、即ち、ハロー領域である。On the other hand, an ITO film 11 as a common electrode is formed as a counter electrode on the second transparent substrate 2 as a counter substrate, and an alignment film 12 made of polyimide is formed on the ITO film 11. . What is indicated by reference numeral 13 is
This is a blurred portion generated when the alignment film 12 made of polyimide is printed, that is, a halo region.
【0016】第1の透明基板1と第2の透明基板2と
は、接着剤14によって貼り合わされて液晶セルを構成
している。接着剤14の外部側には、TFTアレイ基板
である第1の透明基板1側から対向基板である第2の透
明基板2上のITO膜11に電流を流すためのトランス
ファ材(電極転移材)15が形成されている。このトラ
ンスファ材15は、トランスファ配線5と接続されてい
る。The first transparent substrate 1 and the second transparent substrate 2 are bonded together with an adhesive 14 to form a liquid crystal cell. On the outside of the adhesive 14, a transfer material (electrode transfer material) for flowing a current from the first transparent substrate 1 as the TFT array substrate to the ITO film 11 on the second transparent substrate 2 as the opposite substrate. 15 are formed. This transfer material 15 is connected to the transfer wiring 5.
【0017】図2における本発明の第1の実施の形態に
係る液晶表示素子の断面構造は、図1における断面構造
とほぼ同様であり額縁状遮光層10が形成されている
が、この断面部分にはドライバ3は配設されておらず、
その代わりに、O/Sパッド16が配設されている。こ
のように、電極又は配線上に額縁状遮光層10を形成す
ることにより、液晶表示素子の小型化を図ることができ
る。The sectional structure of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention in FIG. 2 is substantially the same as the sectional structure in FIG. 1, and a frame-shaped light-shielding layer 10 is formed. Does not have a driver 3
Instead, an O / S pad 16 is provided. Thus, by forming the frame-shaped light-shielding layer 10 on the electrode or the wiring, the size of the liquid crystal display element can be reduced.
【0018】図3における本発明の第1の実施の形態に
係る液晶表示素子の断面構造は、液晶セル内部の部分に
ついては、図1における断面構造とほぼ同様であり額縁
状遮光層10が形成されているが、この部分は引出し線
配設部であるため、外部電源入力端子17が配設されて
おり、トランスファ配線5やトランスファ材15は配設
されていない。The sectional structure of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention in FIG. 3 is substantially the same as the sectional structure in FIG. However, since this portion is a lead wire disposition portion, the external power input terminal 17 is disposed, and the transfer wiring 5 and the transfer material 15 are not disposed.
【0019】図5の断面構造図は、本発明の第1の実施
の形態に係る液晶表示素子のドライバ搭載型p−SiT
FT構造の一例を具体的に示したものである。FIG. 5 is a sectional view showing a driver-mounted p-SiT of a liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.
7 specifically shows an example of an FT structure.
【0020】p−SiTFT構造部は、以下のように構
成されている。第1の透明基板51上には、半導体層5
2が配設され、半導体層52を覆ってゲート絶縁膜53
が形成されている。ゲート絶縁膜53上における半導体
層52に対応する箇所にはゲート54が配設され、ゲー
ト絶縁膜53及びゲート54を覆ってシリコン酸化膜5
5、シリコン窒化膜57が形成されている。シリコン窒
化膜57、シリコン酸化膜55、ゲート酸化膜53には
貫通孔が設けられており、ドレイン58及びソース59
が半導体層52に電気的に接続されて配設されている。
上記各構造物を覆って、アクリル樹脂やカラーフィルタ
を構成する顔料含有樹脂等からなる絶縁層61が形成さ
れており、この絶縁層61のソース59上にはスルーホ
ール部62が開設されている。絶縁層61上には画素電
極63が形成されており、画素電極63はスルーホール
部62を通してソース59に電気的に接続されている。The p-SiTFT structure is configured as follows. The semiconductor layer 5 is provided on the first transparent substrate 51.
2 and a gate insulating film 53 covering the semiconductor layer 52.
Are formed. A gate 54 is provided at a position on the gate insulating film 53 corresponding to the semiconductor layer 52, and covers the gate insulating film 53 and the gate 54 to form a silicon oxide film 5.
5. A silicon nitride film 57 is formed. Through holes are provided in the silicon nitride film 57, the silicon oxide film 55, and the gate oxide film 53, and the drain 58 and the source 59
Are electrically connected to the semiconductor layer 52 and disposed.
An insulating layer 61 made of an acrylic resin or a pigment-containing resin constituting a color filter is formed so as to cover the above structures, and a through hole 62 is formed on a source 59 of the insulating layer 61. . The pixel electrode 63 is formed on the insulating layer 61, and the pixel electrode 63 is electrically connected to the source 59 through the through hole 62.
【0021】一方、額縁状遮光層が形成されているドラ
イバ配設部は、以下のように構成されている。第1の透
明基板51上に、ドライバ56が配設され、このドライ
バ56をシリコン窒化膜57が覆っている。そしてシリ
コン窒化膜57上におけるドライバ56にほぼ対応する
部分に、額縁状遮光層60が形成されている。On the other hand, the driver disposing portion on which the frame-shaped light-shielding layer is formed is configured as follows. A driver 56 is provided on the first transparent substrate 51, and the driver 56 is covered with a silicon nitride film 57. A frame-shaped light-shielding layer 60 is formed on a portion of the silicon nitride film 57 substantially corresponding to the driver 56.
【0022】本発明に係る液晶表示素子における額縁状
遮光層の厚さは、その形成の際に適宜調整することがで
きるが、通常は、カラーフィルタの遮光層を十分な遮光
性が得られる厚さに形成し、これに応じて平坦性を確保
しつつカラーフィルタ周囲からの光漏れが防止されるよ
うに、額縁状遮光層の厚さを設定して形成する。また、
後述するように、額縁状遮光層は、液晶セルの液晶注入
口部分を除いて形成すると良い。The thickness of the frame-shaped light-shielding layer in the liquid crystal display device according to the present invention can be appropriately adjusted at the time of its formation. The thickness of the frame-shaped light-shielding layer is set so that light leakage from the periphery of the color filter is prevented while ensuring flatness. Also,
As described later, the frame-shaped light-shielding layer is preferably formed except for the liquid crystal injection port of the liquid crystal cell.
【0023】額縁状遮光層の材料は、クロム(Cr)等
の金属、カラーフィルタを構成する顔料含有樹脂やカー
ボンブラック、その他各種の無機物質、有機物質等を用
いることができる。As the material of the frame-shaped light-shielding layer, a metal such as chromium (Cr), a pigment-containing resin constituting the color filter, carbon black, and various other inorganic and organic substances can be used.
【0024】上述のように、本発明の第1の実施の形態
に係る液晶表示素子においては、カラーフィルタ周囲に
額縁状遮光層を形成したので、カラーフィルタの遮光層
の十分な遮光性を確保しながらカラーフィルタ周囲の平
坦性を向上させることができ、かつ、カラーフィルタ周
囲からの光漏れを防止することができる。As described above, in the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention, since the frame-shaped light-shielding layer is formed around the color filter, a sufficient light-shielding property of the light-shielding layer of the color filter is ensured. The flatness around the color filter can be improved while preventing light leakage from around the color filter.
【0025】図6は、本発明の第2の実施の形態に係る
液晶表示素子の断面構造図である。図6における本発明
の第2の実施の形態に係る液晶表示素子の断面構造は、
以下の通りである。第1の透明基板21上に、TFT2
3が配設され、TFT23に電気的に接続されて画素電
極24が配設されている。そしてこれらを覆って配向膜
5が形成されている。また、第2の透明基板22上に
は、遮光層26K、着色層26R、26G、26Bから
なるカラーフィルタが形成され、カラーフィルタ上には
対向電極である共通電極27が、共通電極27上には配
向膜28がそれぞれ形成されている。FIG. 6 is a sectional structural view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. The sectional structure of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention in FIG.
It is as follows. On a first transparent substrate 21, a TFT 2
3 are provided, and a pixel electrode 24 is provided so as to be electrically connected to the TFT 23. Then, an alignment film 5 is formed to cover them. A color filter including a light-shielding layer 26K and coloring layers 26R, 26G, and 26B is formed on the second transparent substrate 22, and a common electrode 27 as a counter electrode is formed on the common electrode 27 on the color filter. Are each provided with an alignment film 28.
【0026】一方、第2の透明基板22の周縁部におい
ては、以下のように額縁状遮光層が形成されている。即
ち、第2の透明基板22上に、カラーフィルタの遮光層
26Kと同一の材料により額縁状遮光層の第1層26
K’が形成され、その上にカラーフィルタの青色着色層
26B’と同一の材料により額縁状遮光層の第2層26
B’が形成され、さらにその上には共通電極27が形成
され、額縁状遮光層上の内部側には配向膜28が重なっ
ている。On the other hand, on the periphery of the second transparent substrate 22, a frame-shaped light-shielding layer is formed as follows. That is, the first layer 26 of the frame-shaped light-shielding layer is formed on the second transparent substrate 22 using the same material as the light-shielding layer 26K of the color filter.
K ′ is formed thereon, and the second layer 26 of the frame-shaped light-shielding layer is formed thereon using the same material as the blue coloring layer 26B ′ of the color filter.
B ′ is formed thereon, and a common electrode 27 is further formed thereon, and an alignment film 28 is overlapped on the inner side on the frame-shaped light-shielding layer.
【0027】そして、以上の第1の透明基板21と第2
の透明基板22とが、その間にスペーサ30を挟み込ん
で接着剤により貼り合わされて液晶セルを構成してい
る。第1及び第2の透明基板21及び22の間には、液
晶層31が挟持されている。Then, the first transparent substrate 21 and the second
The transparent substrate 22 is bonded with an adhesive with the spacer 30 interposed therebetween to form a liquid crystal cell. A liquid crystal layer 31 is sandwiched between the first and second transparent substrates 21 and 22.
【0028】本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示
素子においては、額縁状遮光層は、カラーフィルタを構
成する材料と同一の材料を用い、それらの材料のうち透
過率の低い順に積層されて形成されている。In the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the frame-shaped light-shielding layer is made of the same material as that of the color filter, and is laminated in ascending order of transmittance among the materials. It has been formed.
【0029】額縁状遮光層は、カラーフィルタを構成す
る材料と同一の材料によって形成されているので、額縁
状遮光層を形成するためのみの工程は不要である。とこ
ろで、透過率の低い順に材料を積層したのは、以下の理
由による。カラーフィルタの形成と同じ工程中で、額縁
状遮光層を複数の材料を重ねて積層して形成する場合、
各材料の積層はカラーフィルタが平坦に形成されるよう
に行われる。すると、額縁状遮光層の部分では、通常、
同じ厚さには積層されずに上の層ほど薄く形成されると
いう現象が発生する。従って、より厚く形成される下の
層に透過率の低い材料を積層することによって額縁状遮
光層はより高い遮光性を得ることができるため、透過率
の低い順に材料を積層することとしたものである。Since the frame-shaped light-shielding layer is formed of the same material as the material constituting the color filter, a process only for forming the frame-shaped light-shielding layer is unnecessary. By the way, the reason why the materials are laminated in order of the transmittance is as follows. In the same process as the formation of the color filter, when the frame-shaped light-shielding layer is formed by laminating a plurality of materials,
The lamination of each material is performed so that the color filter is formed flat. Then, in the frame-shaped light shielding layer,
A phenomenon occurs in which the layers are not laminated at the same thickness but are formed thinner as the upper layer is formed. Therefore, the frame-shaped light-shielding layer can obtain a higher light-shielding property by laminating a material having a low transmittance on a lower layer that is formed thicker. It is.
【0030】黒色、赤色、緑色、青色の各着色層の中で
は、黒色着色層が最も透過率が低く、次いで透過率が低
いのは、通常、青色着色層であり、その次に透過率が低
いのは緑色又は赤色着色層である。この透過率の低さの
順位は、材料次第で変動するので、用いる材料に応じて
透過率の低い順に積層すると良い。Of the black, red, green, and blue color layers, the black color layer has the lowest transmittance, and the second lowest transmittance is usually the blue color layer, followed by the transmittance. Lower is the green or red colored layer. Since the order of the low transmittance varies depending on the material, the layers may be stacked in the order of the low transmittance according to the material used.
【0031】但し、透過率の低い順に積層しなくても額
縁状遮光層が十分な遮光性を得られる場合は、任意の順
序に積層して良い。この場合は、額縁状遮光層の各層の
材料は、カラーフィルタを構成する材料には限られず、
クロム(Cr)等の金属、カーボンブラック等を用いる
こともできる。However, if the frame-shaped light-shielding layer can obtain sufficient light-shielding properties without being stacked in the order of lower transmittance, the frames may be stacked in any order. In this case, the material of each layer of the frame-shaped light shielding layer is not limited to the material constituting the color filter,
Metals such as chromium (Cr), carbon black and the like can also be used.
【0032】以下、本発明の第2の実施の形態に係る液
晶表示素子の製造工程の一例について、図6を参照しな
がら具体的に説明する。Hereinafter, an example of a manufacturing process of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG.
【0033】TFTを形成する通常のプロセスにより成
膜とパターンニングとを繰り返し、TFTと電極配線と
を形成した縦横各100画素、合計10000画素を有
するアモルファスシリコンTFTアレイ基板21を作製
する。そして、TFT及び電極配線の上から、配向膜材
料としてAL−1051(;商品名(日本合成ゴム
(株)製))を全面に500オングストロームの厚さに
塗布してラビング処理を行い、配向膜25を形成する。Film formation and patterning are repeated by a normal process of forming a TFT, thereby producing an amorphous silicon TFT array substrate 21 having a total of 10,000 pixels in each of the vertical and horizontal 100 pixels in which the TFT and the electrode wiring are formed. Then, from the top of the TFT and the electrode wiring, AL-1051 (product name (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.)) is coated on the entire surface to a thickness of 500 angstroms as an alignment film material, and rubbing treatment is performed. 25 are formed.
【0034】次に、対向基板22上に、感光性の黒色樹
脂をスピンナを用いて塗布し、90℃の温度で10分間
の乾燥させる。その後、所定のパターン形状のフォトマ
スクを用いて波長365nm、露光量300mj/cm
2 で露光を行った後、pH11.5のアルカリ水溶液を
用いて現像を行い、200℃の温度で60分間焼成を行
って膜厚1.0μmの遮光層26K、額縁状遮光層の第
1層26K’を形成する。Next, a photosensitive black resin is applied on the opposing substrate 22 using a spinner and dried at a temperature of 90 ° C. for 10 minutes. Thereafter, using a photomask having a predetermined pattern shape, a wavelength of 365 nm and an exposure amount of 300 mj / cm.
2, development is performed using an alkaline aqueous solution having a pH of 11.5, and baking is performed at a temperature of 200 ° C. for 60 minutes to form a light-shielding layer 26K having a thickness of 1.0 μm and a first frame-shaped light-shielding layer. 26K '.
【0035】次いで、赤色の顔科を分散させた紫外線硬
化型アクリル樹脂レジストCR−2000(;商品名
(富士ハントテクノロジー(株)製))をスピンナを用
いて全面に塗布し、赤色着色層を形成する部分に光が照
射されるフォトマスクを介して波長365nm、露光量
100mj/cm2 で露光を行った後、水酸化カリウム
(KOH)の1%水溶液を用いて10秒間現像を行い、
230℃の温度で1時間焼成を行い、膜厚2.0μmの
赤色着色層26Rを形成する。同様に、緑色、青色の顔
科を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストCG
−2000、CB−2000(;商品名(富士ハントテ
クノロジー(株)製))を材料に用いて緑色着色層、青
色着色層26G、26Bを形成する。ここで、青色着色
層26Bを形成する際には、額縁状遮光層の第2層26
B’が形成されるようなマスクを使用する。Next, a UV-curable acrylic resin resist CR-2000 (trade name (manufactured by Fuji Hunt Technology Co., Ltd.)) in which a red face is dispersed is applied to the entire surface using a spinner to form a red colored layer. Exposure is performed at a wavelength of 365 nm and an exposure amount of 100 mj / cm2 through a photomask in which light is applied to a portion to be formed, and development is performed for 10 seconds using a 1% aqueous solution of potassium hydroxide (KOH).
Baking is performed at a temperature of 230 ° C. for 1 hour to form a red colored layer 26R having a thickness of 2.0 μm. Similarly, a UV-curable acrylic resin resist CG in which green and blue face dentists are dispersed
-2000 and CB-2000 (trade name (manufactured by Fuji Hunt Technology Co., Ltd.)) as materials to form green coloring layers and blue coloring layers 26G and 26B. Here, when forming the blue colored layer 26B, the second layer 26 of the frame-shaped light-shielding layer is used.
Use a mask such that B 'is formed.
【0036】カラーフィルタ形成後、透明電極27とし
てITO膜をスパッタ法により1500オングストロー
ムの厚さに形成し、その上にTFTアレイ基板21と同
様の配向膜材科を用いて配向膜28を形成した。この
後、対向基板22上の配向膜28の周縁部に沿って接着
材32を、液晶注入口となる部分(図示せず)を除いて
印刷し、スペーサ30として直径5μmのミクロパール
(;商品名(積水ファインケミカル社製))を全面に散
布し、アクティブマトリクス基板(TFTアレイ基板)
21側から対向電極に電圧を印加するための電極転移材
(トランスファ材(図示せず))を接着剤32の外部側
の転移電極(図示せず)上に形成した。そして、配向膜
25と配向膜28とが対向し、かつ、各ラビング方向が
相互に90度の角度をなすように2枚の基板21及び2
2を配置し、加熱して接着材を硬化させ2枚の基板21
及び22を貼り合わせた。After forming the color filter, an ITO film was formed as the transparent electrode 27 to a thickness of 1500 angstroms by sputtering, and an alignment film 28 was formed thereon using the same alignment film material as that of the TFT array substrate 21. . Thereafter, an adhesive 32 is printed along a peripheral portion of the alignment film 28 on the counter substrate 22 except for a portion (not shown) serving as a liquid crystal injection port, and micropearls (5 μm in diameter; (Manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) over the entire surface and an active matrix substrate (TFT array substrate)
An electrode transfer material (transfer material (not shown)) for applying a voltage to the counter electrode from the 21 side was formed on the transfer electrode (not shown) outside the adhesive 32. Then, the two substrates 21 and 2 are arranged such that the alignment film 25 and the alignment film 28 face each other and each rubbing direction forms an angle of 90 degrees with each other.
2 and heat the adhesive to cure the two substrates 21
And 22 were pasted together.
【0037】最後に、通常の方法により、液晶組成物と
してZLI−1565(;商品名(E.メルク社製))
にS811を0.1wt%添加したものを注入した後、
注入口を紫外線硬化樹脂で封止した。Finally, according to a conventional method, ZLI-1565 (trade name (manufactured by E. Merck)) as a liquid crystal composition.
After adding 0.1 wt% of S811 to
The inlet was sealed with a UV curable resin.
【0038】以上のように、作製したカラー表示型アク
ティブマトリクス液晶表示素子は、画素領域周縁部から
の光漏れがほとんどなく、コントラスト比の高い、高表
示品質を得ることができた。As described above, the manufactured color display type active matrix liquid crystal display device has almost no light leakage from the peripheral portion of the pixel region, and has high contrast ratio and high display quality.
【0039】図7は、本発明の第3の実施の形態に係る
液晶表示素子のTFTアレイ基板の断面構造図である。
図7における本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示
素子のTFTアレイ基板の断面構造は、以下の通りであ
る。ここで、本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示
素子における対向基板の構成は、本発明の第1の実施の
形態に係る液晶表示素子における対向基板とほぼ同様の
ものであるため、図示していない。FIG. 7 is a sectional structural view of a TFT array substrate of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
The sectional structure of the TFT array substrate of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention in FIG. 7 is as follows. Here, the configuration of the counter substrate in the liquid crystal display element according to the third embodiment of the present invention is substantially the same as the counter substrate in the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention. Not shown.
【0040】TFTアレイ基板である透明基板41上に
は、スパッタリングにより約0.3μmの厚さに形成し
たモリブデン等の金属膜をフォトリソグラフィにより所
定形状にパターニングされたゲート線42が配設されて
いる。ゲート線42が配設された透明基板41上全面
に、二酸化珪素又は窒化珪素からなるゲート絶縁膜43
が形成され、ゲート絶縁膜43上におけるゲート線42
に対応する位置に半導体層44が形成されている。ゲー
ト絶縁膜43及び半導体層44上の所定位置には、アル
ミニウムからなる約0.3μmの厚さの信号線45及び
ソース電極46が、それぞれ半導体層44に電気的に接
続されるように配設されている。ゲート線42、ゲート
絶縁膜43、半導体層44、信号線45及びソース電極
46からTFTが構成されている。On a transparent substrate 41, which is a TFT array substrate, a gate line 42 is formed by patterning a metal film such as molybdenum formed to a thickness of about 0.3 μm by sputtering into a predetermined shape by photolithography. I have. A gate insulating film 43 made of silicon dioxide or silicon nitride is formed on the entire surface of the transparent substrate 41 on which the gate lines 42 are provided.
Is formed, and the gate line 42 on the gate insulating film 43 is formed.
A semiconductor layer 44 is formed at a position corresponding to. At predetermined positions on the gate insulating film 43 and the semiconductor layer 44, a signal line 45 and a source electrode 46 made of aluminum and having a thickness of about 0.3 μm are provided so as to be electrically connected to the semiconductor layer 44, respectively. Have been. The gate line 42, the gate insulating film 43, the semiconductor layer 44, the signal line 45, and the source electrode 46 constitute a TFT.
【0041】TFTは、遮光層となる黒色着色層47で
被覆されているが、この黒色着色層47と同時に、透明
基板の周縁部近傍に黒色着色層47と同一の材料で額縁
状遮光層の第1層47a’が形成されている。この場合
は、表示領域外における配線部の短絡を防止するため、
額縁状遮光層の第1層47a’には絶縁性の材料を用い
る必要がある。The TFT is covered with a black colored layer 47 serving as a light shielding layer. Simultaneously with the black colored layer 47, a frame-shaped light shielding layer made of the same material as the black colored layer 47 is provided near the periphery of the transparent substrate. A first layer 47a 'is formed. In this case, to prevent a short circuit of the wiring portion outside the display area,
It is necessary to use an insulating material for the first layer 47a 'of the frame-shaped light shielding layer.
【0042】さらに、青色(B)、赤色(R)、緑色
(G)の顔料を含有したネガレジストをフォトリソグラ
フィによりパターニングした青色、赤色、緑色の着色層
48B、48R、48Gが、ゲート絶縁膜43上の画素
開口部となる部分にそれぞれ形成されている。青色、赤
色の着色層48B、48Rと同時に、額縁状遮光層の第
1層47a’上に、第2層48B’、第3層48R’が
形成されている。着色層の形成方法は、顔料レジストを
用いたフォトリソ法に限らず、染色法、印刷法、電着法
等を用いても良い。Further, blue, red, and green colored layers 48B, 48R, and 48G obtained by patterning a negative resist containing blue (B), red (R), and green (G) pigments by photolithography are used as gate insulating films. 43 are formed in portions to be pixel openings. At the same time as the blue and red colored layers 48B and 48R, a second layer 48B 'and a third layer 48R' are formed on the first layer 47a 'of the frame-shaped light shielding layer. The method for forming the colored layer is not limited to the photolithography method using a pigment resist, but may be a dyeing method, a printing method, an electrodeposition method, or the like.
【0043】各着色層48R、48G、48B上には、
ITOからなる約0.1μmの厚さの画素電極49がそ
れぞれ形成されている。画素電極49は、各着色層48
R、48G、48Bに開設された接続部(スルーホール
部)において、ソース電極46に接続されている。尚、
画素電極49は、着色層の上又は下のいずれに形成され
ていても良い。On each of the colored layers 48R, 48G, 48B,
Pixel electrodes 49 of about 0.1 μm in thickness are formed of ITO. The pixel electrode 49 is formed of each colored layer 48.
The connection portions (through-hole portions) opened at R, 48G, and 48B are connected to the source electrode 46. still,
The pixel electrode 49 may be formed above or below the colored layer.
【0044】これらの上にポリイミドからなる配向膜を
形成すると、カラーフィルタ及びスイッチング素子を有
したアレイ基板が完成する。この基板に対向する基板
は、透明基板上に共通電極となる膜厚0.15μmのI
TO膜を形成し、その上にポリイミドからなる配向膜を
形成したものを用いる。これらの基板間に液晶を挟み込
み、基板周縁部を接着した液晶セルの両面に偏向板を配
設して、液晶表示素子として機能させる。When an alignment film made of polyimide is formed thereon, an array substrate having color filters and switching elements is completed. The substrate opposed to this substrate is a transparent substrate on which a 0.15 μm-thick I5
A film in which a TO film is formed and an alignment film made of polyimide is formed thereon is used. A liquid crystal is sandwiched between these substrates, and deflection plates are provided on both sides of the liquid crystal cell to which the peripheral portions of the substrates are adhered to function as a liquid crystal display element.
【0045】本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示
素子においても、額縁状遮光層は、カラーフィルタを構
成する材料と同一の材料を用い、それらの材料のうち透
過率の低い順に積層されて形成されている。従って、額
縁状遮光層を形成するためのみの工程は不要である。ま
た、透過率の低い順に積層した理由は、上述した通りで
あり、材料及びその積層順についても第1又は第2の実
施の形態と同様に変更可能である。さらに、額縁状遮光
層の層数は、3層には限られない。Also in the liquid crystal display element according to the third embodiment of the present invention, the frame-shaped light-shielding layer is made of the same material as that of the color filter, and is laminated in ascending order of transmittance among these materials. It has been formed. Therefore, a step only for forming the frame-shaped light-shielding layer is unnecessary. The reason for stacking the layers in order of decreasing transmittance is as described above, and the materials and the order of stacking can be changed in the same manner as in the first or second embodiment. Furthermore, the number of frame-shaped light-shielding layers is not limited to three.
【0046】額縁状遮光層を構成する各層の積層順を変
更する場合に考慮すべき要素として、基板上に形成され
る第1層と基板表面との密着強度が挙げられる。通常、
黒色顔料分散有機膜は、基板表面との密着強度が小さ
く、膜の剥離が生じ易い。そこで、複数層を積層して額
縁状遮光層を形成する場合、それらの複数層のうち基板
との密着強度が最も大きい層を最下層とすることによ
り、額縁状遮光層の剥離を防止することができる。例え
ば、着色層を積層して額縁状遮光層を形成する場合、青
色着色層、赤色着色層、黒色着色層の順のように、黒色
着色層以外の層が最下層となるように積層する。あるい
は、第1層として無機物質からなる無機物質層を形成
し、その上に各着色層を積層して第1層と基板表面との
密着強度を確保することも可能である。無機物質層とし
ては、有機膜との密着性も良いシリコン窒化膜等を形成
すると良い。さらに、この無機物質層に、例えば100
μm程度のピッチで溝を形成することにより有機膜との
接触面積が増大し、有機膜との密着強度も向上する。As a factor to be considered when changing the stacking order of the respective layers constituting the frame-shaped light-shielding layer, the adhesion strength between the first layer formed on the substrate and the substrate surface can be mentioned. Normal,
The black pigment-dispersed organic film has low adhesion strength to the substrate surface, and the film is easily peeled. Therefore, when a frame-shaped light-shielding layer is formed by laminating a plurality of layers, peeling of the frame-shaped light-shielding layer is prevented by setting the layer having the largest adhesion strength to the substrate among the plurality of layers as the lowermost layer. Can be. For example, in the case of forming a frame-shaped light-shielding layer by laminating colored layers, the layers other than the black colored layer are laminated in the order of the blue colored layer, the red colored layer, and the black colored layer so as to be the lowermost layer. Alternatively, it is also possible to form an inorganic substance layer made of an inorganic substance as the first layer, and to stack the respective colored layers thereon to secure the adhesion strength between the first layer and the substrate surface. As the inorganic material layer, a silicon nitride film or the like having good adhesion to an organic film is preferably formed. Further, for example, 100
By forming the grooves at a pitch of about μm, the contact area with the organic film increases, and the adhesion strength with the organic film also improves.
【0047】図8は、本発明の第4の実施の形態に係る
液晶表示素子のTFTアレイ基板の断面構造図である。
図8における本発明の第4の実施の形態に係る液晶表示
素子のTFTアレイ基板の断面構造は、図7における本
発明の第3の実施の形態に係る液晶表示素子のTFTア
レイ基板の断面構造とほぼ同様であるため、相違点のみ
説明する。FIG. 8 is a sectional structural view of a TFT array substrate of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
The cross-sectional structure of the TFT array substrate of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention in FIG. 8 is the cross-sectional structure of the TFT array substrate of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention in FIG. Therefore, only the differences will be described.
【0048】その相違点は、額縁状遮光層を構成する各
層の積層順であり、本発明の第4の実施の形態に係る液
晶表示素子においては、青色着色層48B’が第1層、
緑色着色層48G’が第2層、黒色着色層47b’が第
3層となっている。この場合は、第3の実施の形態の場
合と異なり、黒色着色層47b’によって表示領域外に
おける配線部の短絡が発生することはないので、黒色着
色層47b’には遮光性の高い導電性の材料を用いるこ
とが可能である。The difference lies in the order of lamination of the layers constituting the frame-shaped light-shielding layer. In the liquid crystal display element according to the fourth embodiment of the present invention, the blue colored layer 48B 'is the first layer,
The green coloring layer 48G 'is a second layer, and the black coloring layer 47b' is a third layer. In this case, unlike the third embodiment, since the black colored layer 47b 'does not cause a short circuit of the wiring portion outside the display area, the black colored layer 47b' has a high light-shielding conductive property. Can be used.
【0049】図9は、本発明の第5の実施の形態に係る
液晶表示素子の断面構造図である。図9における本発明
の第5の実施の形態に係る液晶表示素子の断面構造は、
以下の通りである。FIG. 9 is a sectional structural view of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention. The sectional structure of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment of the present invention in FIG.
It is as follows.
【0050】TFTアレイ基板である第1の透明基板7
1上には、ドライバ76、TFT73及び画素電極74
が形成されており、ドライバ76上には絶縁層82が、
TFT73及び画素電極74上には配向膜75が形成さ
れている。First transparent substrate 7 which is a TFT array substrate
1, a driver 76, a TFT 73, and a pixel electrode 74
Is formed, and an insulating layer 82 is formed on the driver 76.
An alignment film 75 is formed on the TFT 73 and the pixel electrode 74.
【0051】一方、対向基板である第2の透明基板2上
には、遮光層77、着色層78R、78G等からなるカ
ラーフィルタが形成され、基板周縁部近傍には、遮光層
77と同一の材料からなる第1層77’、赤色着色層7
8Rと同一の材料からなる第2層78R’が積層された
額縁状遮光層が形成されている。そしてこれらの上から
全面に対向電極である共通電極79が形成され、さらに
共通電極79上の画素領域には配向膜80が形成されて
いる。On the other hand, a color filter composed of a light shielding layer 77 and coloring layers 78R, 78G and the like is formed on the second transparent substrate 2 which is an opposite substrate, and the same as the light shielding layer 77 near the periphery of the substrate. First layer 77 ′ made of material, red coloring layer 7
A frame-shaped light-shielding layer in which a second layer 78R ′ made of the same material as 8R is laminated is formed. A common electrode 79 as a counter electrode is formed on the entire surface from above, and an alignment film 80 is formed in a pixel region on the common electrode 79.
【0052】第1の透明基板71と第2の透明基板72
とは、接着剤(図示せず)によって貼り合わされて液晶
セルを構成しており、接着剤の外部側における額縁状遮
光層(77’及び78R’)と絶縁層82との間には、
TFTアレイ基板である第1の透明基板71側から対向
基板である第2の透明基板72上の共通電極79に電流
を流すためのトランスファ材81が形成されている。ト
ランスファ材81は、額縁状遮光層上の一部又は全部に
形成されている。従って、トランスファ材81が、額縁
状遮光層上の一部に形成されている場合には、当該一部
の額縁状遮光層の厚さは他の部分より薄く形成されるこ
ととなる。First transparent substrate 71 and second transparent substrate 72
Are bonded to each other with an adhesive (not shown) to constitute a liquid crystal cell, and between the frame-shaped light-shielding layers (77 ′ and 78R ′) and the insulating layer 82 on the outside of the adhesive.
A transfer material 81 for flowing a current from the side of the first transparent substrate 71 which is a TFT array substrate to the common electrode 79 on the second transparent substrate 72 which is a counter substrate is formed. The transfer material 81 is formed on part or all of the frame-shaped light-shielding layer. Therefore, when the transfer material 81 is formed on a part of the frame-shaped light-shielding layer, the thickness of the part of the frame-shaped light-shielding layer is formed to be thinner than other parts.
【0053】カラーフィルタを形成した側の基板上に額
縁状遮光層を設けた場合、額縁状遮光層(77’及び7
8R’)上の対向電極79の抵抗値は、額縁状遮光層の
最上層が、赤色着色層と同一の材料からなる層78
R’、即ち、絶縁層であるかどうかによって異なり、絶
縁層である場合の方が対向電極79の抵抗値は低くな
る。従って、トランスファ材81を額縁状遮光層上に配
設する場合には、本発明の第5の実施の形態に係る液晶
表示素子のように、額縁状遮光層の最上層を絶縁層とす
ることが望ましい。When a frame-shaped light-shielding layer is provided on the substrate on which the color filter is formed, the frame-shaped light-shielding layers (77 'and 7
8R '), the upper electrode of the frame-shaped light-shielding layer is made of a layer 78 made of the same material as the red coloring layer.
R ′, that is, depending on whether it is an insulating layer or not, the resistance of the counter electrode 79 is lower in the case of the insulating layer. Therefore, when the transfer material 81 is provided on the frame-shaped light-shielding layer, the uppermost layer of the frame-shaped light-shielding layer should be an insulating layer as in the liquid crystal display element according to the fifth embodiment of the present invention. Is desirable.
【0054】図10は、本発明の第6の実施の形態に係
る液晶表示素子の平面透視図、図11は、図10の線G
Hに沿った断面構造図である。本発明の第6の実施の形
態に係る液晶表示素子の構成は、上記各実施の形態に適
用可能なものであり、その内容は以下の通りである。即
ち、額縁状遮光層を完全な額縁状に形成した場合、液晶
材料を注入するための液晶注入口部分の高さが、2枚の
基板間のセルギャップより小さくなるため液晶注入口が
小さくなり、液晶材料の注入が困難になるという問題が
ある。FIG. 10 is a perspective plan view of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing along H. The configuration of the liquid crystal display device according to the sixth embodiment of the present invention is applicable to each of the above embodiments, and the contents are as follows. That is, when the frame-shaped light-shielding layer is formed in a complete frame shape, the height of the liquid crystal injection port for injecting the liquid crystal material becomes smaller than the cell gap between the two substrates, so that the liquid crystal injection port becomes smaller. In addition, there is a problem that injection of a liquid crystal material becomes difficult.
【0055】そこで、本発明の第6の実施の形態に係る
液晶表示素子は、額縁状遮光層を設けない場合と同等の
液晶注入口の大きさを確保すべく、以下のような構成と
なっている。Therefore, the liquid crystal display element according to the sixth embodiment of the present invention has the following configuration in order to secure the same size of the liquid crystal injection port as when no frame-shaped light shielding layer is provided. ing.
【0056】液晶セル90を構成する第1の透明基板9
1上には、ドライバ93、外部電源入力端子94等が配
設され、額縁状遮光層97が形成されている。符号95
は接着剤、符号96は画素領域をそれぞれ示している。First transparent substrate 9 constituting liquid crystal cell 90
A driver 93, an external power supply input terminal 94, and the like are provided on 1, and a frame-shaped light-shielding layer 97 is formed. Code 95
Denotes an adhesive, and reference numeral 96 denotes a pixel region.
【0057】額縁状遮光層97は、線GHで切られてい
る液晶注入口の部分に段差があり、完全な額縁状ではな
い。図11に示されるように、液晶注入口以外の部分の
額縁状遮光層97は、黒色着色層である第1層97K及
び青色着色層である第2層97Bが積層されて構成され
ているのに対し、液晶層注入口の部分の額縁状遮光層9
7は、着色層と比較して十分に薄い金属膜98上に黒色
着色層97Kが積層されて構成されている。The frame-shaped light-shielding layer 97 has a step at the portion of the liquid crystal injection port cut by the line GH and is not completely frame-shaped. As shown in FIG. 11, the frame-shaped light-shielding layer 97 other than the liquid crystal injection port is formed by laminating a first layer 97K which is a black coloring layer and a second layer 97B which is a blue coloring layer. In contrast, the frame-shaped light-shielding layer 9 at the liquid crystal layer injection port
7 is configured such that a black colored layer 97K is laminated on a metal film 98 which is sufficiently thinner than the colored layer.
【0058】従って、液晶注入口の高さは、額縁状遮光
層を設けない場合と同等の高さが確保されており、液晶
材料の注入を容易に行うことができる。また、金属膜9
8を形成したことにより、液晶層注入口の部分の額縁状
遮光層97も、他の部分と同等以上の遮光性を確保する
ことができる。さらに、金属膜98の上には絶縁層であ
る黒色着色層97Kが形成されているため、金属膜98
から液晶層に直接直流電圧が印加されることはない。金
属膜98は、ゲート線材料又は信号線材料を用いて、ゲ
ート線材料又は信号線材料の形成と同一の工程で形成す
ると良い。Therefore, the height of the liquid crystal injection port is as high as the case where the frame-shaped light-shielding layer is not provided, and the liquid crystal material can be easily injected. In addition, the metal film 9
By forming 8, the frame-shaped light-shielding layer 97 at the portion of the liquid crystal layer injection port can also secure light-shielding properties equal to or higher than other portions. Further, since the black colored layer 97K which is an insulating layer is formed on the metal film 98,
Therefore, no DC voltage is applied directly to the liquid crystal layer. The metal film 98 is preferably formed using a gate line material or a signal line material in the same step as the formation of the gate line material or the signal line material.
【0059】以上説明した各実施の形態における額縁状
遮光層は、カラーフィルタを構成する着色層又は遮光層
の他、表示領域内に形成される絶縁層と同一の材料によ
って形成されているものとしても良い。The frame-shaped light-shielding layer in each of the embodiments described above is formed of the same material as the insulating layer formed in the display region, in addition to the colored layer or the light-shielding layer constituting the color filter. Is also good.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
表示素子によれば、液晶セルを構成する2枚の透明基板
のうち、一主面上にスイッチング素子が配設されたアレ
イ基板の一主面上の周縁部又は周縁部近傍に沿って、額
縁状に形成された額縁状遮光層を備えたので、特に、ス
イッチング素子が形成されるアレイ基板上にカラーフィ
ルタを形成する場合には、カラーフィルタの遮光層の十
分な遮光性を確保するために十分な厚さの遮光層を形成
する必要があるが、本発明の構成により、カラーフィル
タが形成される基板上の平坦性を損なうことなく、十分
な遮光性を有するカラーフィルタの遮光層を形成するこ
とができ、カラーフィルタ周囲からの光漏れも防止する
ことができる。As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, of the two transparent substrates forming the liquid crystal cell, the array substrate having the switching elements disposed on one principal surface is formed. Since a frame-shaped light-shielding layer formed in a frame shape is provided along a peripheral portion or a vicinity of the peripheral portion on one main surface, particularly when a color filter is formed on an array substrate on which a switching element is formed. It is necessary to form a light-shielding layer having a sufficient thickness in order to ensure a sufficient light-shielding property of the light-shielding layer of the color filter. However, the configuration of the present invention impairs flatness on a substrate on which the color filter is formed. Thus, a light-shielding layer of a color filter having a sufficient light-shielding property can be formed, and light leakage from around the color filter can be prevented.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示素子
の断面構造図。FIG. 1 is a sectional structural view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示素子
の断面構造図。FIG. 2 is a sectional structural view of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示素子
の断面構造図。FIG. 3 is a sectional structural view of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.
【図4】図1乃至図3に示された液晶表示素子の断面の
対応箇所を示した平面図。FIG. 4 is a plan view showing a corresponding portion of a cross section of the liquid crystal display element shown in FIGS. 1 to 3;
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示素子
のドライバ搭載型p−SiTFT構造の一例を示す断面
構造図。FIG. 5 is a sectional structural view showing an example of a driver-mounted p-Si TFT structure of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示素子
の断面構造図。FIG. 6 is a sectional structural view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示素子
のTFTアレイ基板の断面構造図。FIG. 7 is a sectional structural view of a TFT array substrate of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施の形態に係る液晶表示素子
のTFTアレイ基板の断面構造図。FIG. 8 is a sectional structural view of a TFT array substrate of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第5の実施の形態に係る液晶表示素子
の断面構造図。FIG. 9 is a sectional structural view of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第6の実施の形態に係る液晶表示素
子の平面透視図。FIG. 10 is a plan perspective view of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図11】図10の線GHに沿った断面構造図。FIG. 11 is a sectional structural view taken along line GH in FIG. 10;
【図12】従来のアクティブマトリクス型液晶表示素子
の概略断面構造図。FIG. 12 is a schematic sectional structural view of a conventional active matrix type liquid crystal display element.
1、2、21、22、41、51、71、72、91、
92、101、102透明基板 3、56、76、93 ドライバ 4、23、73、103 TFT 5 トランスファ配線 6 カラーフィルタ 7 ブラックマトリクス 8、26K、26R、26G、26B、26K’、26
B’、48R、48G、48B、48R’、48B’、
48’、61、78R、78G、78R’、97K、9
7B、106K、106R、106G、106B 着色
層 9 ITO膜 10、60、97 額縁状遮光層 11、27、79、107 共通電極 12、25、28、75、80、105、108 配向
膜 13 ハロー領域 14、32、95 接着剤 15、81 トランスファ材(電極転移材) 16 O/Sパッド 17、94 外部電源入力端子 24、49、63、74、104 画素電極 30、110 スペーサ 31、111 液晶層 42、54 ゲート線 43、53 ゲート絶縁膜 44、52 半導体層 45 信号線 46、59 ソース電極 47、47a’、47b’、77、77’ 遮光膜 55 シリコン酸化膜 57 シリコン窒化膜 58 ドレイン電極 62 スルーホール部 82 絶縁層 90 液晶セル 96 画素領域 98 金属膜1, 2, 21, 22, 41, 51, 71, 72, 91,
92, 101, 102 Transparent substrate 3, 56, 76, 93 Driver 4, 23, 73, 103 TFT 5 Transfer wiring 6 Color filter 7 Black matrix 8, 26K, 26R, 26G, 26B, 26K ', 26
B ', 48R, 48G, 48B, 48R', 48B ',
48 ', 61, 78R, 78G, 78R', 97K, 9
7B, 106K, 106R, 106G, 106B Colored layer 9 ITO film 10, 60, 97 Frame-shaped light-shielding layer 11, 27, 79, 107 Common electrode 12, 25, 28, 75, 80, 105, 108 Alignment film 13 Halo region 14, 32, 95 Adhesive 15, 81 Transfer material (electrode transfer material) 16 O / S pad 17, 94 External power input terminal 24, 49, 63, 74, 104 Pixel electrode 30, 110 Spacer 31, 111 Liquid crystal layer 42 , 54 gate line 43, 53 gate insulating film 44, 52 semiconductor layer 45 signal line 46, 59 source electrode 47, 47a ', 47b', 77, 77 'light shielding film 55 silicon oxide film 57 silicon nitride film 58 drain electrode 62 through Hole part 82 insulating layer 90 liquid crystal cell 96 pixel area 98 metal film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮 崎 大 輔 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 長谷川 誠 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 秋 吉 宗 治 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 上 埜 亜希子 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 黒 崎 美奈子 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 倉 内 昭 一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 羽 藤 仁 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 緑 川 輝 行 神奈川県川崎市川崎区日進町7番地1 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Daisuke Miyazaki 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Makoto Hasegawa 8 Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Muneharu Akiyoshi 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Akiko Ueno 8 Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address: In the Toshiba Yokohama Office, Ltd. (72) Minako Kurosaki, Inventor Minako Kurosaki 8 in Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture (72) Inventor: Shoichi Kurauchi Shin-Sugitacho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa No. 8 In the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Jin Hafuji 8 Shinshin Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Company Toshiba Yokohama workplace (72) inventor Green River bright row, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Kawasaki-ku Nisshin-cho, address 7 1 Toshiba Electronics Engineering Co., Ltd. in
Claims (22)
ち、一主面上にスイッチング素子が配設されたアレイ基
板の前記一主面上の周縁部又は周縁部近傍に沿って、額
縁状に形成された額縁状遮光層を備えたことを特徴とす
る液晶表示素子。1. A frame along a peripheral portion or a vicinity of a peripheral portion on one main surface of an array substrate on which a switching element is disposed on one main surface of two transparent substrates constituting a liquid crystal cell. A liquid crystal display device comprising a frame-shaped light-shielding layer formed in a shape.
前記アレイ基板は、前記一主面上にカラーフィルタが形
成されたものであることを特徴とする液晶表示素子。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein
A liquid crystal display device, wherein the array substrate has a color filter formed on the one main surface.
示素子において、前記額縁状遮光層は、複数の不透明層
が積層されて形成されたものであることを特徴とする液
晶表示素子。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the frame-shaped light-shielding layer is formed by laminating a plurality of opaque layers. .
前記複数の不透明層の第1層は、前記複数の不透明層を
構成する各層のうち、前記アレイ基板上に積層された場
合における前記アレイ基板との間の密着強度が最大とな
る層であることを特徴とする液晶表示素子。4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein
The first layer of the plurality of opaque layers is a layer having a maximum adhesion strength with the array substrate when stacked on the array substrate, among layers constituting the plurality of opaque layers. A liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
前記複数の不透明層の第1層は、黒色着色層以外の層で
あることを特徴とする液晶表示素子。5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein
The first layer of the plurality of opaque layers is a layer other than a black colored layer.
前記複数の不透明層と前記アレイ基板との間に、無機物
質層が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。6. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein
A liquid crystal display device, wherein an inorganic material layer is formed between the plurality of opaque layers and the array substrate.
前記無機物質層は、シリコン窒化膜であることを特徴と
する液晶表示素子。7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the inorganic material layer is a silicon nitride film.
示素子において、前記無機物質層には、所定ピッチの溝
が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。8. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein grooves of a predetermined pitch are formed in said inorganic material layer.
前記複数の不透明層は、透過率の低い順に積層されてい
ることを特徴とする液晶表示素子。9. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plurality of opaque layers are stacked in ascending order of transmittance.
て、前記複数の不透明層の第1層は、黒色着色層である
ことを特徴とする液晶表示素子。10. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein a first layer of said plurality of opaque layers is a black colored layer.
晶表示素子において、前記額縁状遮光層は、電極又は配
線上に形成されたものであることを特徴とする液晶表示
素子。11. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein said frame-shaped light shielding layer is formed on an electrode or a wiring.
て、前記額縁状遮光層を構成する各層のうち、前記電極
又は配線に接する層は、絶縁層であることを特徴とする
液晶表示素子。12. The liquid crystal display element according to claim 11, wherein, of the layers constituting the frame-shaped light-shielding layer, a layer in contact with the electrode or the wiring is an insulating layer.
て、前記絶縁層上に形成される各層には、ブラックマト
リクス層が含まれることを特徴とする液晶表示素子。13. A liquid crystal display device according to claim 12, wherein each layer formed on said insulating layer includes a black matrix layer.
液晶表示素子において、前記絶縁層は、無機物質からな
るものであることを特徴とする液晶表示素子。14. A liquid crystal display device according to claim 12, wherein said insulating layer is made of an inorganic substance.
液晶表示素子において、前記絶縁層は、表示領域内にも
形成されているものであることを特徴とする液晶表示素
子。15. The liquid crystal display device according to claim 12, wherein said insulating layer is also formed in a display area.
晶表示素子において、前記額縁状遮光層の液晶注入口部
における厚さは、液晶注入口部以外の部分における厚さ
より薄いものであることを特徴とする液晶表示素子。16. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a thickness of the frame-shaped light-shielding layer at a liquid crystal injection port is smaller than a thickness at a portion other than the liquid crystal injection port. A liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
て、前記液晶注入口部における前記額縁状遮光層中に
は、遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示
素子。17. The liquid crystal display device according to claim 16, wherein a light-shielding film is formed in the frame-shaped light-shielding layer at the liquid crystal injection port.
て、前記遮光膜は、表示領域内配線と同一の工程で形成
されたものであることを特徴とする液晶表示素子。18. The liquid crystal display device according to claim 17, wherein said light-shielding film is formed in the same step as the wiring in the display area.
晶表示素子において、前記額縁状遮光層は、前記スイッ
チング素子を駆動する駆動回路上に形成されたものであ
り、その形成領域の一部又は全部は前記2枚の透明基板
を貼り合わせる接着剤形成領域と重複したものであるこ
とを特徴とする液晶表示素子。19. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein said frame-shaped light-shielding layer is formed on a drive circuit for driving said switching element. A liquid crystal display element characterized in that part or all of the liquid crystal display element overlaps with an adhesive forming area for bonding the two transparent substrates.
晶表示素子において、前記額縁遮光層上の一部又は全部
に電極転移材が形成されていることを特徴とする液晶表
示素子。20. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode transfer material is formed on part or all of the frame light-shielding layer.
て、前記電極転移材が前記額縁遮光層上の一部に形成さ
れている場合、前記電極転移材が形成された部分の前記
額縁遮光層は、前記電極転移材の高さの分だけ前記電極
転移材が形成された部分以外の部分より薄く形成された
ものであることを特徴とする液晶表示素子。21. The liquid crystal display device according to claim 20, wherein, when the electrode transfer material is formed on a part of the frame light-shielding layer, a portion of the frame light-shielding layer where the electrode transfer material is formed. Is formed so as to be thinner than the portion where the electrode transfer material is formed by the height of the electrode transfer material.
子において、前記電極転移材は、前記2枚の透明基板を
貼り合わせる接着剤形成領域の外部側に形成されたもの
であることを特徴とする液晶表示素子。22. The liquid crystal display device according to claim 20, wherein the electrode transfer material is formed outside the adhesive forming region where the two transparent substrates are bonded to each other. Liquid crystal display element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8225008A JPH1068969A (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8225008A JPH1068969A (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Liquid crystal display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1068969A true JPH1068969A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=16822641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8225008A Pending JPH1068969A (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Liquid crystal display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1068969A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002040404A (en) * | 2000-07-21 | 2002-02-06 | Toshiba Corp | Liquid crystal display device |
JP2007193373A (en) * | 2001-09-28 | 2007-08-02 | Sharp Corp | Substrate for use in liquid crystal display and liquid crystal display using the same |
JP2008203845A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Samsung Electronics Co Ltd | Display panel and manufacturing method of display substrate |
US8619218B2 (en) | 2010-10-04 | 2013-12-31 | Samsung Display Co., Ltd. | Display substrate and display device including the same |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP8225008A patent/JPH1068969A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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