JPH11174495A - アクティブマトリックス型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜トランジスタ及び画素電極等を備えた基
板に遮光膜を設けた液晶表示装置において、ディスクリ
ネーションによる表示品質の低下が起こらないようにす
る。 【解決手段】 画素電極５の周辺部５ａは遮光膜１５上
に設けられている。したがって、画素電極５の周辺部５
ａと共通電極２３との間に電圧降下の原因となる絶縁体
としての遮光膜１５及びオーバーコート膜１４が存在し
ない上、当然のことながら画素電極５の周辺部５ａが画
素電極５と同電位となり、このため遮光膜１５が設けら
れている領域と設けられていない画素電極上の領域との
間においてディスクリネーションの原因となる横方向電
界が発生しないことになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はスイッチング素子
を設けた基板側に遮光膜を形成したアクティブマトリッ
クス型の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の液晶表示装置の一例の薄膜
トランジスタ及び画素電極の部分の断面図を示し、図８
は同液晶表示装置のドレインライン及び画素電極の部分
の断面図を示し、図９は同液晶表示装置の下側基板の配
向膜、遮光膜及びオーバーコート膜を省略した状態の平
面図を示したものである。ただし、この場合、図７は図
９のＡ−Ａ線に沿う部分に相当する断面図であり、図８
は図９のＢ−Ｂ線に沿う部分に相当する断面図である。
この液晶表示装置は下側基板１及び上側基板２１を備え
ている。下側基板１の上面側にはゲートライン（走査ラ
イン）２とドレインライン（信号ライン）３がマトリク
ス状に設けられ、その各交点の近傍には薄膜トランジス
タ（スイッチング素子）４及び画素電極５が設けられて
いる。

【０００３】すなわち、下側基板１の上面の所定の箇所
にはゲート電極６を含むゲートライン２が設けられ、そ
の上面全体にはゲート絶縁膜７が設けられている。ゲー
ト絶縁膜７の上面の所定の箇所でゲート電極６に対応す
る部分にはアモルファスシリコンからなる半導体層８が
設けられ、半導体層８の上面の中央部にはブロッキング
層９が設けられている。半導体層８及びブロッキング層
９の上面の両側にはｎ^＋シリコンからなるオーミックコ
ンタクト層１０、１１が設けられている。このうちオー
ミックコンタクト層１０の上面にはドレイン電極１２が
設けられ、オーミックコンタクト層１１の上面にはソー
ス電極１３が設けられている。ゲート絶縁膜７の上面の
所定の箇所にはドレインライン３がドレイン電極１２に
接続されて設けられている。ゲート絶縁膜７の上面の他
の所定の箇所には画素電極５がソース電極１３に接続さ
れて設けられている。画素電極５の所定の中央部を除く
上面全体にはオーバーコート膜（保護膜）１４が設けら
れ、オーバーコート膜１４の上面の所定の箇所つまり薄
膜トランジスタ４上、ドレインライン３上及びゲートラ
イン２上にはアクリル系樹脂中に黒色顔料や黒色染料を
分散してなる樹脂ブラックからなる遮光膜１５が設けら
れている。遮光膜１５及び画素電極５の上面には配向膜
１６が設けられている。下側基板１の下面には偏光板１
７が設けられている。

【０００４】一方、上側基板２１の下面には赤、緑、青
の各カラーフィルタ要素２２が設けられ、その下面には
共通電極２３が設けられ、その下面には配向膜２４が設
けられている。上側基板２１の上面には偏光板２５が設
けられている。そして、下側基板１と上側基板２１とは
シール材（図示せず）を介して互いに貼り合わされてい
る。また、シール材の内側における両基板１、２１の配
向膜１６、２４間には液晶２６が封入されている。

【０００５】この液晶表示装置では、ゲート電極６が選
択状態になると、薄膜トランジスタ４がオンし、ドレイ
ンライン３の電位がＶ₁であると、画素電極５の電位Ｖ₁
がドレインライン３の電位Ｖ₁と等しくなる。そして、
説明の都合上、共通電極２３の電位が０Ｖであるとする
と、画素電極５と共通電極２３との間の電位差はＶ₁と
なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示す
ように、遮光膜１５が設けられていない領域では画素電
極５と共通電極２３との間に配向膜１６、２４及び液晶
２６が介在されているが、遮光膜１５が設けられている
領域では画素電極５の周辺部５ａと共通電極２３との間
に配向膜１６、２４及び液晶２６の他に絶縁体であるオ
ーバーコート膜１４及び遮光膜１５が介在されている。
このため、遮光膜１５が設けられていない領域における
画素電極５と共通電極２３との間の電位がＶ₁であって
も、遮光膜１５が設けられている領域における画素電極
５の周辺部５ａと共通電極２３との間の電位Ｖ₂は、絶
縁体であるオーバーコート膜１４及び遮光膜１５の存在
による電圧降下によりＶ₁よりも低くなる。この結果、
遮光膜１５が設けられている領域と設けられていない領
域との間において横方向電界が発生し、画素電極５上の
横方向電界が作用する領域と作用しない領域とで当該両
領域において液晶分子２６ａの配向状態が異なり、当該
両領域の境界部分につまり図８において一点鎖線で示す
部分にディスクリネーション・ラインが発生し、これを
境に表示にムラが生じ表示品質が著しく低下するという
問題があった。この発明の課題は、ディスクリネーショ
ンによる表示品質の低下が起こらないようにすることで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、一の面に走
査ライン、信号ライン、スイッチング素子及び画素電極
を備えた一方の基板と一の面に共通電極を備えた他方の
基板との間に液晶が封入されたアクティブマトリックス
型液晶表示装置において、前記一方の基板の一の面上に
少なくとも前記走査ライン、前記信号ライン及び前記ス
イッチング素子を被って絶縁材料からなる遮光膜が設け
られ、該遮光膜上に前記画素電極の周辺部を延在させた
ものである。

【０００８】この発明によれば、一方の基板の一の面上
であって走査ライン、信号ライン及びスイッチング素子
を被って設けられた絶縁材料からなる遮光膜上に画素電
極の周辺部を延在させてあるので、遮光膜が設けられて
いる領域と設けられていない画素電極上の領域との間に
おいて横方向電界が発生せず、したがってディスクリネ
ーションによる表示品質の低下が起こらないようにする
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１はこの発明
の第１実施形態における液晶表示装置の薄膜トランジス
タ及び画素電極の部分の断面図を示し、図２は同液晶表
示装置のドレインライン及び画素電極の部分の断面図を
示したものである。これらの図において、図７及び図８
と同一名称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜
省略する。この液晶表示装置において、図７及び図８に
示す液晶表示装置と異なる点は、画素電極５の周辺部を
遮光膜１５上にまで延長形成されるとともに、ソース電
極１３に対応する部分における遮光膜１５及びオーバー
コート膜１４の所定の箇所に形成されたコンタクトホー
ル３１内に、画素電極５の周辺部５ａの所定の箇所とソ
ース電極１３とを接続するための接続部５ｂが設けられ
ている点である。なお、この場合の遮光膜１５は、アク
リル系樹脂中に黒色顔料や黒色染料を分散してなる樹脂
ブラックあるいはアクリル系樹脂中に黒色顔料や黒色染
料の他にカーボンブラックを分散してなる樹脂ブラック
によって形成されている。また、この場合の樹脂ブラッ
クとしては、抵抗率が８．０Ｅ＋８(×１０⁸)Ω・ｃｍ
以上であり、比誘電率が８以下のものが望ましい。

【００１０】このように、この液晶表示装置では、画素
電極５の周辺部５ａを遮光膜１５上まで延在させている
ので、画素電極５の周辺部５ａと共通電極２３との間に
電圧降下の原因となる絶縁体である遮光膜１５及びオー
バーコート膜１４が存在せず、当然のことながら画素電
極５の周辺部５ａが画素電極５と同電位となり、このた
め遮光膜１５が設けられている領域と設けられていない
領域との間において横方向電界が発生せず、したがって
ディスクリネーションを発生させず、表示品質の低下が
起こらないようにすることができる。なお、遮光膜１５
が設けられている領域のうち画素電極５の周辺部５ａが
設けられている領域と設けられていない領域との間にお
いて横方向電界３２が発生し、当該両領域の境界部分に
ディスクリネーション・ラインが発生するが、当該両領
域の部分は遮光膜１５で遮光される部分であるので、表
示品質の低下が起こることはない。

【００１１】（第２実施形態）図３はこの発明の第２実
施形態における液晶表示装置の薄膜トランジスタ及び画
素電極の部分の断面図を示し、図４は同液晶表示装置の
ドレインライン及び画素電極の部分の断面図を示したも
のである。これらの図において、図１及び図２と同一名
称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略す
る。この液晶表示装置において、図１及び図２に示す液
晶表示装置と異なる点は、下側基板１上であって薄膜ト
ランジスタ４、ドレインライン３及びゲートライン２を
被う位置と遮光膜１５との間に、図１及び図２に示すオ
ーバーコート膜（保護膜）１４が設けられていない点で
ある。すなわち、この液晶表示装置では、ゲート絶縁膜
７上であって薄膜トランジスタ４、ドレインライン３及
びゲートライン２を被う位置に直接遮光膜１５が設けら
れている。したがって、この液晶表示装置では、遮光膜
１５が保護膜としての機能をも備えていることになる。
また、この場合、オーバーコート膜１４を形成しない分
だけ製造工程数を少なくすることができる。

【００１２】（第３実施形態）図５はこの発明の第３実
施形態における液晶表示装置の薄膜トランジスタ及び画
素電極の部分の断面図を示したものである。この図にお
いて、図１と同一名称部分には同一の符号を付し、その
説明を適宜省略する。この液晶表示装置において、図１
に示す液晶表示装置と異なる点は、ソース電極１３の一
部がゲート絶縁膜７上において遮光膜１５の外側に突出
され、この突出部１３ａに画素電極５の所定の箇所が接
続されている点である。

【００１３】（第４実施形態）図６はこの発明の第４実
施形態における液晶表示装置の薄膜トランジスタ及び画
素電極の部分の断面図を示したものである。この図にお
いて、図３と同一名称部分には同一の符号を付し、その
説明を適宜省略する。この液晶表示装置において、図３
に示す液晶表示装置と異なる点は、ソース電極１３の一
部がゲート絶縁膜７上において遮光膜１５の外側に突出
され、この突出部１３ａに画素電極５の所定の箇所が接
続されている点である。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一方の基板の一の面上であって走査ライン、信号ラ
イン及びスイッチング素子を被う位置に設けられた樹脂
ブラックからなる遮光膜上にダミーパターンを画素電極
と接続させて設けているので、ダミーパターンと共通電
極との間に電圧降下の原因となる遮光膜等の絶縁体が存
在しない上、ダミーパターンが画素電極と同電位とな
り、このため遮光膜が設けられている領域と設けられて
いない領域との間において横方向電界が発生せず、した
がってディスクリネーションによる表示品質の低下が起
こらないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態における液晶表示装置
の薄膜トランジスタ及び画素電極の部分の断面図。

【図２】同液晶表示装置のドレインライン及び画素電極
の部分の断面図。

【図３】この発明の第２実施形態における液晶表示装置
の薄膜トランジスタ及び画素電極の部分の断面図。

【図４】同液晶表示装置のドレインライン及び画素電極
の部分の断面図。

【図５】この発明の第３実施形態における液晶表示装置
の薄膜トランジスタ及び画素電極の部分の断面図。

【図６】この発明の第４実施形態における液晶表示装置
の薄膜トランジスタ及び画素電極の部分の断面図。

【図７】従来の液晶表示装置の一例の薄膜トランジスタ
及び画素電極の部分の断面図。

【図８】同液晶表示装置のドレインライン及び画素電極
の部分の断面図。

【図９】同液晶表示装置の下側基板の配向膜、遮光膜及
びオーバーコート膜を省略した状態の平面図。

【符号の説明】

１ 下側基板 ２ ゲートライン ３ ドレインライン ４ 薄膜トランジスタ ５ 画素電極 ５ａ 画素電極の周辺部 １４ オーバーコート膜 １５ 遮光膜 ２１ 上側基板 ２３ 共通電極 ２６ 液晶

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の面に走査ライン、信号ライン、スイ
   ッチング素子及び画素電極を備えた一方の基板と一の面
   に共通電極を備えた他方の基板との間に液晶が封入され
   たアクティブマトリックス型液晶表示装置において、前
   記一方の基板の一の面上に少なくとも前記走査ライン、
   前記信号ライン及び前記スイッチング素子を被って絶縁
   材料からなる遮光膜が設けられ、該遮光膜上に前記画素
   電極の周辺部を延在させてあることを特徴とするアクテ
   ィブマトリックス型液晶表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明において、前記一方
   の基板の一の面上であって前記走査ライン、前記信号ラ
   イン及び前記スイッチング素子と前記遮光膜との間に絶
   縁材料からなる保護膜が設けられていることを特徴とす
   るアクティブマトリックス型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の発明において、前記一方
   の基板の一の面上であって前記走査ライン、前記信号ラ
   イン及び前記スイッチング素子上に前記遮光膜が直接設
   けられていることを特徴とするアクティブマトリックス
   型液晶表示装置。