JP3237484B2 - Active matrix type liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents
Active matrix type liquid crystal display device and manufacturing method thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス型
液晶表示装置及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】薄膜トランジスタ(TFT)に代表され
るアクティブ素子を用いたアクティブマトリクス型液晶
表示装置は薄い、軽量という特徴とブラウン管に匹敵す
る高画質という点から、OA機器等の表示端末として広
く普及し始めている。この液晶表示装置の表示方式とし
て、同一基板上に構成した2つの電極の間の基板面にほ
ぼ並行な電界により液晶を動作させ、2つの電極の隙間
から液晶に入射した光を変調して表示する方式が、いわ
ゆる横電界方式として、近年知られてきた。この方式
は、広視野角という特徴を持ち、TVに代表される、多
人数で見ることを前提とする画像表示装置向けのアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置として有望な技術であ
る。この方式の特徴に関しては、特許出願公表平5−5
05247、特公昭63−21907に記載されてい
る。2. Description of the Related Art An active matrix type liquid crystal display device using an active element represented by a thin film transistor (TFT) is widely used as a display terminal of OA equipment and the like because of its thinness and light weight and high image quality comparable to a cathode ray tube. Have begun to do. As a display method of this liquid crystal display device, a liquid crystal is operated by an electric field substantially parallel to a substrate surface between two electrodes formed on the same substrate, and light incident on the liquid crystal from a gap between the two electrodes is modulated for display. In recent years, a so-called horizontal electric field method has been known. This method has a feature of a wide viewing angle, and is a promising technology as an active matrix liquid crystal display device for an image display device typified by a TV, which is assumed to be viewed by a large number of people. Regarding the features of this method, see Patent Application Publication No. 5-5.
05247, and JP-B-63-21907.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし前記液晶表示方
式を用いた液晶表示装置では、信号配線と隣接する電極
の間には表示電位と無関係な電位が常に印加するため、
この間の領域を遮光層で遮光することが必要であった。
遮光層の境界を表示領域内に設ければ確実に遮光できる
が、この場合開口率が低下する。また遮光層の境界を信
号配線と隣接する電極上に設ければ開口率低下が防げる
が、この場合遮光層の位置合わせ精度として高い精度が
要求されるため、生産性が低下するという課題がある。However, in the liquid crystal display device using the liquid crystal display system, a potential irrelevant to the display potential is always applied between the signal wiring and the adjacent electrode.
It was necessary to shield the region between these regions with a light shielding layer.
If the boundary of the light-shielding layer is provided in the display area, the light can be surely shielded, but in this case, the aperture ratio decreases. In addition, if the boundary of the light-shielding layer is provided on an electrode adjacent to the signal wiring, a decrease in the aperture ratio can be prevented. .
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は以下を特徴とするアクティブマトリクス型
液晶表示装置を構成したものである。According to the present invention, there is provided an active matrix liquid crystal display device having the following features.
【0005】(手段1)液晶層を介して互いに対向配置
される2枚の透明基板において、一方の透明基板側の各
画素領域に、表示電極、基準電極、走査信号線、映像信
号線、およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基
準電極の間に印加される電圧によって液晶層内に前記2
枚の透明基板と略平行な電界を発生せしめることによ
り、前記液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置
において、前記映像信号線との間に絶縁層を介して、前
記映像信号線と略平行に隣接配置された基準電極を有
し、かつ前記映像信号線と前記基準電極とが平面的に前
記絶縁層を介して重畳部を有し、かつ画素領域内におい
て、他方の透明基板側に形成された遮光層が前記走査信
号線と略平行な方向のみに配置する。(Means 1) In two transparent substrates opposed to each other via a liquid crystal layer, a display electrode, a reference electrode, a scanning signal line, a video signal line, and a display electrode are provided in each pixel region on one of the transparent substrates. An active element is provided, and the voltage applied between the display electrode and the reference electrode causes the aforementioned 2
In a liquid crystal display device that modulates light transmitted through the liquid crystal layer by generating an electric field that is substantially parallel to the one transparent substrate, the video signal line and the video signal line are interposed via an insulating layer. It has a reference electrode arranged adjacently in parallel, and the video signal line and the reference electrode have an overlapping portion in a plane via the insulating layer, and in the pixel region, on the other transparent substrate side The formed light shielding layer is arranged only in a direction substantially parallel to the scanning signal line.
【0006】(手段2)液晶層を介して互いに対向配置
される2枚の透明基板において、一方の透明基板側の各
画素領域に、表示電極、基準電極、走査信号線、映像信
号線、およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基
準電極の間に印加される電圧によって液晶層内に前記2
枚の透明基板と略平行な電界を発生せしめることによ
り、前記液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置
において、前記映像信号線との間に絶縁層を介して、前
記映像信号線と略平行に隣接配置され、相互に間隔をも
うけて基準信号線から分岐した2本の基準電極を有し、
かつ前記映像信号線と前記2本の各基準電極とが平面的
に前記絶縁層を介して重畳部を有し、かつ他方の透明基
板側に形成された遮光層が前記走査信号線と略平行な方
向のみに配置する。(Means 2) In two transparent substrates disposed to face each other via a liquid crystal layer, a display electrode, a reference electrode, a scanning signal line, a video signal line, and a An active element is provided, and the voltage applied between the display electrode and the reference electrode causes the aforementioned 2
In a liquid crystal display device that modulates light transmitted through the liquid crystal layer by generating an electric field that is substantially parallel to the one transparent substrate, the video signal line and the video signal line are interposed via an insulating layer. It has two reference electrodes that are arranged in parallel and adjacent to each other and that are spaced apart from each other and branched from a reference signal line,
The video signal line and the two reference electrodes have a superimposed portion in a plane with the insulating layer interposed therebetween, and the light-shielding layer formed on the other transparent substrate side is substantially parallel to the scanning signal line. Only in the correct direction.
【0007】(手段3)前記遮光層を画素領域内におい
て直線状とする。(Means 3) The light shielding layer is made linear in the pixel area.
【0008】(手段4)遮光層を印刷法で製造する。(Means 4) The light-shielding layer is manufactured by a printing method.
【0009】(手段5)遮光層及び三原色の着色層を印
刷法で製造する。(Means 5) A light-shielding layer and a colored layer of three primary colors are manufactured by a printing method.
【0010】[0010]
【作用】次に本発明の作用を説明する。Next, the operation of the present invention will be described.
【0011】(作用1)いわゆる横電界方式を用いた液
晶表示装置では、映像信号線と隣接する電極の間には、
表示電極と基準電極間の電位と無関係な電位が常に印加
されるため、この間の領域を遮光層で遮光することが必
要であった。表示領域内の映像信号線に重畳して配置さ
れた独立した遮光層により、映像信号線と隣接する電極
の間を遮光した場合は、上下基板の合わせ裕度を考える
と、遮光層の境界線を基準電極から画素内にはみ出し
て、表示領域内に設けることが必要であり、その分開口
率が低下していた。そこで本発明では、映像信号線に隣
接配置して基準電極を設け、前記映像信号線と前記基準
電極に重畳部を設ける事により、該基準電極に遮光層の
効果を持たせ、映像信号線と基準電極の間を遮光する。
この場合、表示領域内の映像信号線に重畳して配置され
た独立した遮光層は不要となる。これにより、遮光作用
のある部分の境界が該基準電極の境界として定まるた
め、開口率が向上する。この際、該映像信号線および該
基準電極は不透明な導電材料で形成される必要があるこ
とは言うまでもない。さらに、遮光層は走査信号線に平
面的に重畳して、走査信号線に添った方向のみに配置す
ればよい。この結果、上下基板の合わせ裕度に関して
は、走査信号線に平行な方向に関しては、カラーフィル
タの三原色の着色層の境界線が、映像信号線を挟む基準
電極から基準電極の間のいずれかの領域にありさえすれ
ばよいので、大幅に拡大できることになる。また、走査
信号線と垂直な方向に関しては、四辺形の画素領域の、
長辺側の位置合わせであるので、その位置ずれが開口率
に及ぼす影響は、短辺側に比べ大幅に少ないため、やは
り同様に、上下基板の合わせ裕度を大幅に拡大すること
ができる。(Function 1) In a liquid crystal display device using a so-called in-plane switching method, between a video signal line and an adjacent electrode,
Since a potential irrelevant to the potential between the display electrode and the reference electrode is always applied, it is necessary to shield the region between the display electrode and the reference electrode with a light shielding layer. When the space between the video signal line and the adjacent electrode is shielded by an independent light shielding layer arranged so as to be superimposed on the video signal line in the display area, the boundary line of the light shielding layer is taken into consideration in consideration of the alignment margin of the upper and lower substrates. Must be protruded from the reference electrode into the pixel and provided in the display area, and the aperture ratio is reduced accordingly. Therefore, in the present invention, a reference electrode is provided adjacent to a video signal line, and by providing a superimposed portion on the video signal line and the reference electrode, the reference electrode has the effect of a light-shielding layer, Light is shielded between the reference electrodes.
In this case, there is no need for an independent light-shielding layer arranged so as to overlap the video signal line in the display area. Thereby, the boundary of the portion having the light blocking effect is determined as the boundary of the reference electrode, and the aperture ratio is improved. At this time, it goes without saying that the video signal line and the reference electrode need to be formed of an opaque conductive material. Further, the light-shielding layer may be superimposed on the scanning signal line in a plane, and may be arranged only in a direction along the scanning signal line. As a result, with respect to the alignment margin of the upper and lower substrates, in the direction parallel to the scanning signal lines, the boundary between the three primary color coloring layers of the color filter is any one between the reference electrode and the reference electrode sandwiching the video signal line. Since it only needs to be in the area, it can be greatly expanded. Further, with respect to the direction perpendicular to the scanning signal lines,
Since the alignment is performed on the long side, the influence of the positional shift on the aperture ratio is significantly smaller than that on the short side, so that the alignment margin of the upper and lower substrates can be greatly increased.
【0012】またいわゆる縦電界方式の液晶表示素子
で、映像信号線と同一基板上に、映像信号線と重畳部を
有する金属層を設けることにより、本発明と類似の構成
を行うことも可能であるが、この場合には透明電極であ
る表示電極と、該金属層との間にも平面的に重畳部を設
けることが必須となるため、表示電極につながる負荷容
量の値が増大する。このため、特に、表示電極に蓄積さ
れる映像情報が変動しやすくなり、輝度変動の強度が増
大し、画質が劣化するという問題がある。これらの問題
は、いわゆる横電界方式の液晶表示素子で、本発明の構
成を実現する際には生じない問題であり、すなわち本発
明の構成はいわゆる横電界方式の液晶表示素子で最も効
果を発揮するということができる。Further, a so-called vertical electric field type liquid crystal display element, in which a metal layer having a superimposed portion on a video signal line is provided on the same substrate as a video signal line, can be constructed similarly to the present invention. However, in this case, it is necessary to provide a planar overlapping portion between the display electrode which is a transparent electrode and the metal layer, so that the value of the load capacitance connected to the display electrode increases. For this reason, in particular, there is a problem that the video information stored in the display electrode is likely to fluctuate, the intensity of the luminance fluctuation increases, and the image quality deteriorates. These problems are problems that do not occur when realizing the configuration of the present invention in a so-called in-plane switching mode liquid crystal display element, that is, the configuration of the present invention is most effective in a so-called in-plane switching mode liquid crystal display element. Can be said.
【0013】(作用2)基準電極を前記信号配線下の全
面を覆うように形成した場合、基準電極と信号配線間の
容量が増大する。これは、すなわち基準信号線につなが
る容量成分が増大することを意味し、横スメアの増大を
起こす。そこで、基準信号線から分岐した2本の基準電
極を、前記映像信号線下で、相互に間隔を空けて配置し
た。これにより、前記映像信号線と前記基準電極の重畳
面積を減じることができるため、容量成分を減少するこ
とができる。したがって、これにより横スメアのレベル
を減じることができる。(Function 2) When the reference electrode is formed so as to cover the entire surface under the signal wiring, the capacitance between the reference electrode and the signal wiring increases. This means that the capacitance component connected to the reference signal line increases, and the horizontal smear increases. Therefore, two reference electrodes branched from the reference signal line are arranged at a distance from each other below the video signal line. Thus, the overlapping area of the video signal line and the reference electrode can be reduced, so that the capacitance component can be reduced. Thus, this can reduce the level of lateral smear.
【0014】(作用3)遮光層を表示領域内において直
線状に形成することにより、遮光層の構造を簡略化でき
る。これは、遮光層がホト工程を用いなくても形成でき
ることを意味し、製造プロセス選択の自由度を増大でき
る。(Function 3) By forming the light-shielding layer linearly in the display area, the structure of the light-shielding layer can be simplified. This means that the light-shielding layer can be formed without using a photo process, and the degree of freedom in selecting a manufacturing process can be increased.
【0015】(作用4)遮光層が表示領域内で走査信号
線と平行な方向のみであれば、遮光層パターンが単純化
されるため、遮光層の形成に印刷法の適用が容易とな
る。特に直線状であれば、パターンは極めて単純となる
ため、単純な印刷法の製造プロセスにより遮光層が形成
できる。これにより、生産性の向上と生産コストの低減
を実現できる。(Function 4) If the light-shielding layer is only in the direction parallel to the scanning signal lines in the display area, the light-shielding layer pattern is simplified, so that the printing method can be easily applied to the formation of the light-shielding layer. In particular, in the case of a straight line, the pattern becomes extremely simple, so that the light-shielding layer can be formed by a simple printing manufacturing process. Thereby, it is possible to improve the productivity and reduce the production cost.
【0016】(作用5)さらに、三原色の着色層も印刷
法で形成することにより、露光装置が不要になる。これ
により、設備投資を低減できる。(Function 5) Further, by forming the coloring layers of the three primary colors by the printing method, the need for an exposure apparatus is eliminated. This can reduce capital investment.
【0017】[0017]
〔実施例1〕本実施例では、液晶表示パネルとして、以
下の構成のパネルを用いた。Embodiment 1 In this embodiment, a panel having the following configuration was used as a liquid crystal display panel.
【0018】基板としては厚みが1.1mmで表面を研
磨した透明な2枚のガラス基板101、201を用い
た。As the substrates, two transparent glass substrates 101 and 201 having a thickness of 1.1 mm and a polished surface were used.
【0019】これらの基板のうち一方の基板101の上
に薄膜トランジスタを形成した。図1(a)に透明基板1
01側の画素の平面構造図を示す。102は走査信号
線、103は映像信号線、104は表示電極、105は
基準電極、109は基準信号線である。図1(b)は、透
明基板201側側の遮光層202と、透明基板101側
の画素との相対位置関係を示す平面図である。本実施例
では、走査信号線に添う方向のみに設けた。走査信号線
と垂直な方向の遮光は、映像信号線と、隣接する基準電
極を、絶縁膜を介して重畳することにより行った。また
行方向に隣接する画素同士で、映像信号線に隣接する基
準電極を一体に形成した。図2は図1(a)のA−A’線
における断面図である。基板101上に形成された表示
電極104と基準電極105との間の電界Eにより、液
晶層300の液晶分子301の配向を制御し、表示電極
104と基準電極105の間から入射した光の明るさ
を、変調し、出射する。また、もう一方の基板201に
は、遮光層、三原色の着色層等を構成した。三原色の着
色層203の上には、表面を平坦化する透明樹脂204
を積層した。A thin film transistor was formed on one of the substrates 101. FIG. 1A shows a transparent substrate 1.
FIG. 3 shows a plan view of a pixel on the 01 side. 102 is a scanning signal line, 103 is a video signal line, 104 is a display electrode, 105 is a reference electrode, and 109 is a reference signal line. FIG. 1B is a plan view showing a relative positional relationship between the light shielding layer 202 on the transparent substrate 201 side and the pixels on the transparent substrate 101 side. In the present embodiment, it is provided only in the direction along the scanning signal line. The light shielding in the direction perpendicular to the scanning signal line was performed by overlapping the video signal line and the adjacent reference electrode via an insulating film. A reference electrode adjacent to the video signal line was integrally formed between pixels adjacent in the row direction. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. The orientation of the liquid crystal molecules 301 of the liquid crystal layer 300 is controlled by the electric field E between the display electrode 104 and the reference electrode 105 formed on the substrate 101, and the brightness of light incident from between the display electrode 104 and the reference electrode 105 is increased. Is modulated and emitted. On the other substrate 201, a light-shielding layer, a colored layer of three primary colors, and the like were formed. A transparent resin 204 for planarizing the surface is provided on the three primary color layers 203.
Were laminated.
【0020】これら2つの基板の最表面に配向膜12
0、220を形成し、ラビング処理をした後、基板間に
液晶組成物300を封入し、それを2枚の偏光板13
0、230で挾み、液晶表示パネルを構成した。An alignment film 12 is formed on the outermost surfaces of these two substrates.
After the rubbing process is performed, the liquid crystal composition 300 is sealed between the substrates, and the liquid crystal composition 300 is sealed with two polarizing plates 13.
The liquid crystal display panel was formed by sandwiching the liquid crystal display panel with the reference numerals 0 and 230.
【0021】図8に電界方向、ラビング方向、偏光透過
軸の関係を示す。本実施例では配向膜としてポリイミド
を採用した。上下界面上のラビング方向は互いにほぼ平
行で、かつ印加電界方向とのなす角度φLCを85度と
した。液晶組成物300としては、誘電率異方性Δεが
正でその値が7.3(1KHz)であり、屈折率異方性
Δnが0.073(589nm、20℃)のネマチック
液晶組成物を用いた。基板間のギャップdは球形のポリ
マビーズを基板間に分散して挾持し、液晶封入状態で
4.1μmとした。偏光板としては日東電工社製G12
20DUを用い、一方の偏光板の偏光透過軸をラビング
方向とほぼ同じ角度、即ちφP=85°に設定し、他方
をそれと垂直に設定した。図3は図1(a)のB−B’線
における断面図であり、薄膜トランジスタ素子の断面構
造を示す。薄膜トランジスタ素子は表示電極104(ソ
ース電極)、映像信号線103(ドレイン電極)、走査
信号線102(ゲート電極)、及びアモルファスシリコ
ン106から構成した。薄膜トランジスタ素子150は
逆スタガ構造とし、走査信号線102を最下層に形成
し、ゲート絶縁膜108、アモルファスシリコン106
を順に形成し、映像信号線103と表示電極104を同
一の金属層に形成し構成した。また、アモルファスシリ
コン106と映像信号線103及び表示電極104との
オーミックコンタクトをとるために、その間にリンをド
ープしたn+型アモルファスシリコン107を形成し
た。図4は、図1(a)のC−C’線における断面図であ
り、蓄積容量Cstgの断面構造である。表示電極104と
基準信号線109でゲート絶縁膜108を挟む構造とし
て形成した。基準電極105としては、基準信号線10
9から伸びた突起部分を用いた。FIG. 8 shows the relationship among the electric field direction, the rubbing direction, and the polarization transmission axis. In this embodiment, polyimide is used as the alignment film. The rubbing directions on the upper and lower interfaces were substantially parallel to each other, and the angle φLC formed with the direction of the applied electric field was 85 degrees. As the liquid crystal composition 300, a nematic liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy Δε, a value of 7.3 (1 KHz), and a refractive index anisotropy Δn of 0.073 (589 nm, 20 ° C.) is used. Using. The gap d between the substrates was 4.1 μm in a state where liquid crystal was sealed, with spherical polymer beads dispersed and sandwiched between the substrates. G12 manufactured by Nitto Denko Corporation as a polarizing plate
Using 20DU, the polarization transmission axis of one of the polarizing plates was set at almost the same angle as the rubbing direction, that is, φP = 85 °, and the other was set perpendicular to it. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1A, and shows a cross-sectional structure of the thin film transistor element. The thin film transistor element was composed of a display electrode 104 (source electrode), a video signal line 103 (drain electrode), a scanning signal line 102 (gate electrode), and amorphous silicon 106. The thin film transistor element 150 has an inverted staggered structure, the scanning signal line 102 is formed in the lowermost layer, the gate insulating film 108, the amorphous silicon 106
Are sequentially formed, and the video signal line 103 and the display electrode 104 are formed on the same metal layer. In order to make ohmic contact between the amorphous silicon 106 and the video signal line 103 and the display electrode 104, an n + type amorphous silicon 107 doped with phosphorus was formed therebetween. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line CC ′ in FIG. 1A, and shows a cross-sectional structure of the storage capacitor Cstg. The gate insulating film 108 was sandwiched between the display electrode 104 and the reference signal line 109. As the reference electrode 105, the reference signal line 10
A protrusion extending from 9 was used.
【0022】図7に、本実施例の周辺回路を示す。液晶
表示素子400には、その外部回路として垂直走査回路
403及び映像信号駆動回路404が備えられ、該垂直
走査回路403によって前記走査信号線102のそれぞ
れに順次走査信号(電圧)が供給され、そのタイミングに
合わせて映像信号駆動回路404は映像信号線103に
映像信号(電圧)を供給するようになっている。FIG. 7 shows a peripheral circuit of this embodiment. The liquid crystal display element 400 includes a vertical scanning circuit 403 and a video signal driving circuit 404 as external circuits, and the vertical scanning circuit 403 sequentially supplies a scanning signal (voltage) to each of the scanning signal lines 102. The video signal drive circuit 404 supplies a video signal (voltage) to the video signal line 103 in accordance with the timing.
【0023】なお、垂直走査回路403及び映像信号駆
動回路404は、液晶駆動電源回路402から電圧が供
給されていると共に、CPUからの画像情報がコントロー
ラ401によってそれぞれ表示データと制御信号に分け
られて入力するようになっている。The vertical scanning circuit 403 and the video signal driving circuit 404 are supplied with a voltage from the liquid crystal driving power supply circuit 402, and the image information from the CPU is divided into display data and control signals by the controller 401. To be entered.
【0024】また、基準信号線109に印加される電圧
も、液晶駆動電源回路402から供給されるようになっ
ている。なお、この実施例では、基準信号線109に印
加される電圧は、映像信号駆動回路404の耐圧を小さ
くする目的で、交流電圧を用いている。The voltage applied to the reference signal line 109 is also supplied from the liquid crystal drive power supply circuit 402. In this embodiment, an AC voltage is used as the voltage applied to the reference signal line 109 for the purpose of reducing the withstand voltage of the video signal driving circuit 404.
【0025】本実施例では、映像信号線に重畳して形成
した基準電極は遮光層を兼用するため、開口率の高い液
晶表示装置を実現できる。本実施例では、走査信号線に
添う方向のみに遮光層を設けることにより、上下基板の
合わせ裕度を大幅に拡大することができる。In this embodiment, since the reference electrode formed so as to be superimposed on the video signal line also serves as a light shielding layer, a liquid crystal display device having a high aperture ratio can be realized. In the present embodiment, by providing the light shielding layer only in the direction along the scanning signal line, the alignment margin of the upper and lower substrates can be greatly increased.
【0026】またいわゆる縦電界方式の液晶表示素子
で、映像信号線と同一基板上に、映像信号線と重畳部を
有する金属層を設けることにより、本発明と類似の構成
を行うことも可能であるが、この場合には透明電極であ
る表示電極と、該金属層にも重畳部を設けることが必須
となるため、表示電極につながる負荷容量の値が増大す
る。このため、特に、表示電極に蓄積される映像情報が
変動しやすくなり、輝度変動の強度が増大し、画質が劣
化するという問題がある。これらの問題は、いわゆる横
電界方式の液晶表示素子で、本発明の構成を実現する際
には生じない問題であり、すなわち本発明の構成はいわ
ゆる横電界方式の液晶表示素子で最も効果を発揮すると
いうことができる。In a so-called vertical electric field type liquid crystal display element, a structure similar to the present invention can be achieved by providing a metal layer having a superimposed portion on a video signal line on the same substrate as the video signal line. However, in this case, it is necessary to provide a superimposed portion also on the display electrode which is a transparent electrode and the metal layer, so that the value of the load capacitance connected to the display electrode increases. For this reason, in particular, there is a problem that the video information stored in the display electrode is likely to fluctuate, the intensity of the luminance fluctuation increases, and the image quality deteriorates. These problems are problems that do not occur when realizing the configuration of the present invention in a so-called in-plane switching mode liquid crystal display element, that is, the configuration of the present invention is most effective in a so-called in-plane switching mode liquid crystal display element. Can be said.
【0027】〔実施例2〕本実施例と実施例1とは、画
素の断面構造のみが異なる。図5に、本実施例の画素の
断面構造を示す。Embodiment 2 This embodiment is different from Embodiment 1 only in the sectional structure of the pixel. FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the pixel of the present embodiment.
【0028】基準電極を前記映像信号線下の全面を覆う
ように形成した場合、基準電極と映像信号線間に生じる
容量が増大する。これは、すなわち基準信号線につなが
る容量成分が増大することを意味し、横スメアの増大を
招く。本実施例では、基準信号線から分岐した2本の基
準電極を、前記映像信号線下で、相互に間隔をもうけて
配置することにより、容量成分を低下することができ、
実施例1の場合と比較して、横スメアを低減することが
出来た。When the reference electrode is formed so as to cover the entire surface below the video signal line, the capacitance generated between the reference electrode and the video signal line increases. This means that the capacitance component connected to the reference signal line increases, resulting in an increase in horizontal smear. In this embodiment, the capacitance component can be reduced by arranging two reference electrodes branched from the reference signal line at a distance from each other below the video signal line,
As compared with the case of Example 1, the lateral smear was able to be reduced.
【0029】以上本実施例では、実施例1の効果に加
え、横スメアを低減した。In this embodiment, the horizontal smear is reduced in addition to the effect of the first embodiment.
【0030】〔実施例3〕本実施例と実施例1は、遮光
層の平面形状のみが異なる。図6に、本実施例の画素の
遮光層の平面配置を示す。本実施例では、遮光層を直線
状に形成した。遮光層を表示領域内において直線状に形
成することにより、遮光層の構造を簡略化できる。これ
は、遮光層がホトレジスト工程を用いなくても形成でき
ることを意味し、製造プロセス選択の自由度を増大でき
る。[Embodiment 3] The present embodiment is different from the embodiment 1 only in the planar shape of the light shielding layer. FIG. 6 shows a planar arrangement of the light-shielding layer of the pixel of this embodiment. In this embodiment, the light shielding layer is formed in a straight line. By forming the light shielding layer in a straight line in the display area, the structure of the light shielding layer can be simplified. This means that the light-shielding layer can be formed without using a photoresist step, and the degree of freedom in selecting a manufacturing process can be increased.
【0031】以上本実施例では、実施例1の効果に加
え、製造プロセス選択の自由度を増大できた。As described above, in this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the degree of freedom in selecting a manufacturing process can be increased.
【0032】〔実施例4〕本実施例では、実施例3の遮
光層を印刷法で形成した。[Embodiment 4] In this embodiment, the light shielding layer of Embodiment 3 was formed by a printing method.
【0033】本実施例では、透明基板201全面に金属
膜を形成した後、レジストで遮光層パターンを印刷し、
不要な金属膜をエッチングで除去し、しかるのちレジス
トを除去することにより遮光層を形成した。これによ
り、ホト工程が不要となり、生産性を向上して低コスト
がが実現した。In this embodiment, after forming a metal film on the entire surface of the transparent substrate 201, a light shielding layer pattern is printed with a resist,
An unnecessary metal film was removed by etching, and then the resist was removed to form a light shielding layer. This eliminates the need for a photo step, improves productivity, and realizes low cost.
【0034】本実施例では、遮光層材料として金属を用
いたが、遮光性を有する材料であれば、有機材料、無機
材料をとわず本実施例の範疇に含む。In this embodiment, a metal is used as a light-shielding layer material. However, any material having a light-shielding property is included in the category of this embodiment regardless of an organic material or an inorganic material.
【0035】〔実施例5〕本実施例では、実施例4と同
様に遮光層を印刷法で形成したが、本実施例では遮光層
材料として有機物を主成分とする材料を用い、かつ印刷
法で直接遮光層を形成した。これにより、本実施例で
は、実施例4の工程のうちの、印刷工程のみで、遮光層
のパターンが形成できるため、実施例4に比べ、さらに
生産性の向上と低コスト化を実現した。[Embodiment 5] In this embodiment, the light-shielding layer is formed by printing in the same manner as in Embodiment 4. However, in this embodiment, a material mainly composed of an organic substance is used as the light-shielding layer material and the printing method is used. Directly formed a light-shielding layer. Thus, in the present embodiment, the pattern of the light-shielding layer can be formed only by the printing step of the steps of the fourth embodiment, so that the productivity is further improved and the cost is reduced as compared with the fourth embodiment.
【0036】〔実施例6〕本実施例では、実施例5の手
法で遮光層を形成した後、三原色の着色層も印刷法によ
り形成した。これにより、遮光層及び三原色の着色層の
製造工程に、露光装置が不要になるため、設備投資を低
減できる。[Embodiment 6] In this embodiment, after forming a light-shielding layer by the method of Embodiment 5, coloring layers of three primary colors were also formed by a printing method. This eliminates the need for an exposure apparatus in the process of manufacturing the light-shielding layer and the three primary color layers, thereby reducing capital investment.
【0037】[0037]
【発明の効果】前述したように、本発明による液晶表示
素子によれば、いわゆる開口率の向上を図ることができ
るようになる。また、上下基板の合わせ裕度を増大し、
生産性を向上することができるようになる。As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, the so-called aperture ratio can be improved. Also, the alignment margin of the upper and lower substrates is increased,
Productivity can be improved.
【図1】(a)は、透明基板101側の画素の平面構造図
である。(b)は、透明基板201側側の遮光層202
と、透明基板101側の画素との相対位置関係を示す平
面図である。FIG. 1A is a plan structural view of a pixel on a transparent substrate 101 side. (b) shows the light shielding layer 202 on the transparent substrate 201 side.
FIG. 3 is a plan view showing a relative positional relationship between the pixel and a pixel on the transparent substrate 101 side.
【図2】図1(a)のAーA’線における画素部の断面構
造を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a pixel portion taken along line AA ′ of FIG.
【図3】図1(a)のB−B’線における画素部の断面構
造を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a pixel portion taken along line BB ′ of FIG.
【図4】図1(a)のC−C’線における画素部の断面構
造を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a pixel portion taken along line CC ′ of FIG.
【図5】実施例2の画素部の断面構造を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a pixel unit according to a second embodiment.
【図6】実施例3の遮光層を示す図である。FIG. 6 is a view showing a light shielding layer of a third embodiment.
【図7】液晶表示装置の周辺回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a peripheral circuit of the liquid crystal display device.
【図8】電界方向に対する界面上の分子長軸配向方向
(ラビング方向)φLCのなす角、及び電界方向に対す
る、一方の偏向板の偏向板透過軸φPのなす角を示す図
である。FIG. 8 is a diagram illustrating an angle formed by a molecular long axis alignment direction (rubbing direction) φLC on an interface with respect to an electric field direction and an angle formed by a deflection plate transmission axis φP of one of the deflection plates with respect to the electric field direction.
100 下側基板、 101 ガラス基板、 102
走査信号線、 103映像信号線、 104 表示電
極、 105 基準電極、 106 アモルファスシリ
コン、 107 n+型アモルファスシリコン、 10
8 絶縁膜、 109 基準信号線、 110 保護
膜、 120 配向膜、 130 偏光板、190 短
絡部、 191 切断部、 201 ガラス基板、 2
02 遮光膜、 203 カラーフィルター、 204
平坦化膜、 208 分子長軸配向方向(ラビング方
向) φLC、 209 偏向板透過軸 φP 、22
0配向膜、 230 偏光板、 300 液晶組成物
質、 301 液晶分子、400 液晶表示パネル、
401 コントローラ、 402 液晶電源駆動回路、
403 垂直走査回路、 404 映像信号駆動回
路、 501 液晶表示パネル100 lower substrate, 101 glass substrate, 102
Scanning signal line, 103 video signal line, 104 display electrode, 105 reference electrode, 106 amorphous silicon, 107 n + type amorphous silicon, 10
Reference Signs List 8 insulating film, 109 reference signal line, 110 protective film, 120 alignment film, 130 polarizing plate, 190 short-circuit part, 191 cut part, 201 glass substrate, 2
02 light shielding film, 203 color filter, 204
Flattening film, 208 Molecular long axis alignment direction (rubbing direction) φLC, 209 Deflection plate transmission axis φP, 22
0 alignment film, 230 polarizing plate, 300 liquid crystal composition material, 301 liquid crystal molecules, 400 liquid crystal display panel,
401 controller, 402 liquid crystal power supply driving circuit,
403 vertical scanning circuit, 404 video signal driving circuit, 501 liquid crystal display panel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦沢 啓一郎 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所 電子デバイス事業部内 (72)発明者 近藤 克己 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平7−36058(JP,A) 特開 平7−181439(JP,A) 特開 平6−202073(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1343 G02F 1/1362 G02F 1/1335 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Keiichiro Ashizawa 3300 Hayano Mobara-shi, Chiba Electronic Devices Division, Hitachi Ltd. (56) References JP-A-7-36058 (JP, A) JP-A-7-181439 (JP, A) JP-A-6-202073 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1343 G02F 1/1362 G02F 1/1335
Claims (5)
の透明基板において、一方の透明基板側の各画素領域
に、表示電極、基準電極、走査信号線、映像信号線、お
よびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極の
間に印加される電圧によって液晶層内に前記2枚の透明
基板と略平行な電界を発生せしめることにより、前記液
晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、
前記基準電極は複数本であり、そのうちの少なくとも1
本は前記映像信号線に沿って延在し、かつ前記映像信号
線と平面的に前記絶縁層を介して重畳する重畳部を有し
て形成され、かつ画素領域内において、他方の透明基板
側に形成された遮光層が前記走査信号線と略平行な方向
のみに配置され、さらに三原色の着色層の境界の一辺が
前記映像信号線上あるいは前記前記映像信号線と平面的
に前記絶縁層を介して重畳する重畳部を有する基準電極
上に位置づけられた構造を有す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。1. A display device, a reference electrode, a scanning signal line, a video signal line, and an active element in each of two pixel regions on one of two transparent substrates which are arranged to face each other via a liquid crystal layer. A liquid crystal display that modulates light transmitted through the liquid crystal layer by generating an electric field in the liquid crystal layer substantially parallel to the two transparent substrates by a voltage applied between a display electrode and a reference electrode. apparatus smell Te,
The reference electrode includes a plurality of reference electrodes, at least one of the plurality of reference electrodes.
The book extends along the video signal line, and the video signal
A superimposed portion that superimposes in a plane with the line via the insulating layer.
Formed Te, In or One pixel region is light-shielding layer formed on the other transparent substrate side is disposed only in a direction substantially parallel to the scanning signal lines, further side of the boundary of the colored layers of the three primary
On the video signal line or planar with the video signal line
Electrode having a superimposed portion superimposed on the insulating layer via the insulating layer
An active matrix liquid crystal display device having a structure positioned above .
の透明基板において、一方の透明基板側の各画素領域
に、表示電極、基準電極、走査信号線、映像信号線、お
よびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極の
間に印加される電圧によって液晶層内に前記2枚の透明
基板と略平行な電界を発生せしめることにより、前記液
晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、
前記映像信号線に沿って延在し、相互に間隔をもうけて
基準信号線から分岐した2本の基準電極を有し、前記2
本の基準電極のそれぞれの側面のうちの対向する基準電
極に近い側の側面のそれぞれは前記映像信号線と平面的
に重畳する位置に形成され、前記2本の基準電極のそれ
ぞれの側面のうちの対向する基準電極に遠い側の側面の
それぞれは前記映像信号線と重畳しない位置に形成さ
れ、かつ他方の透明基板側に形成された遮光層が前記走
査信号線と略平行な方向のみに配置された構造を有する
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. A display device, a reference electrode, a scanning signal line, a video signal line, and an active element in each of two pixel regions on one of two transparent substrates opposed to each other via a liquid crystal layer. A liquid crystal display that modulates light transmitted through the liquid crystal layer by generating an electric field in the liquid crystal layer substantially parallel to the two transparent substrates by a voltage applied between a display electrode and a reference electrode. apparatus smell Te,
Extending along the front SL video signal lines, possess two reference electrodes branched from the reference signal line provided mutually spacing, the two
Opposing reference electrodes on each side of the reference electrode
Each of the side surfaces near the pole is planar with the video signal line.
And the two reference electrodes
The side of the side farthest from the opposing reference electrode
Each is formed at a position that does not overlap with the video signal line.
Is either One other active matrix type liquid crystal display device light-shielding layer formed on the transparent substrate side and having a placement structure only in the direction substantially parallel to the scanning signal lines.
線と平行な方向で、かつ直線状であることを特徴とする
請求項1および請求項2のいずれかに記載のアクティブ
マトリックス型液晶表示装置。In 3. A direction parallel to the scanning signal line said light shielding layer in the pixel region, and an active matrix type liquid crystal display according to claim 1 and claim 2, characterized in that a linear apparatus.
の透明基板において、一方の透明基板側の各画素領域
に、表示電極、基準電極、走査信号線、映像信号線、お
よびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極の
間に印加される電圧によって液晶層内に前記2枚の透明
基板と略平行な電界を発生せしめることにより、前記液
晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置の製造方法
において、前記基準電極は複数本であり、そのうちの少
なくとも1本は前記映像信号線に沿って延在し、かつ前
記映像信号線と平面的に前記絶縁層を介して重畳する重
畳部を有して形成され、かつ画素領域内において、他方
の透明基板側に形成された遮光層が前記走査信号線と略
平行な方向のみに配置され、さらに三原色の着色層の境
界の一辺が前記映像信号線上あるいは前記前記映像信号
線と平面的に前記絶縁層を介して重畳する重畳部を有す
る基準電極上に位置づけられた構造を有し、しかも、前
記遮光層を印刷法で製造す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の製造方法。4. A display electrode, a reference electrode, a scanning signal line, a video signal line, and an active element in each of two transparent substrates which are arranged to face each other with a liquid crystal layer therebetween. A liquid crystal display that modulates light transmitted through the liquid crystal layer by generating an electric field in the liquid crystal layer substantially parallel to the two transparent substrates by a voltage applied between a display electrode and a reference electrode. apparatus Te manufacturing method <br/> odor, the reference electrode is plural, small of which
At least one extends along the video signal line, and
The weight overlapping with the video signal line in a plane via the insulating layer
Formed with a tatami section, in either One pixel region is light-shielding layer formed on the other transparent substrate side is disposed only in a direction substantially parallel to the scanning signal lines, further boundary of the colored layers of three primary colors
One side of the field is on the video signal line or the video signal
It has an overlapping portion that overlaps with the line through the insulating layer in a plane.
A method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device having a structure positioned on a reference electrode , and manufacturing the light shielding layer by a printing method.
で製造することを特徴とする請求項4に記載のアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置の製造方法。5. The method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device according to claim 4, wherein said light shielding layer and said three primary color layers are manufactured by a printing method.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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- 1995-09-13 JP JP23500495A patent/JP3237484B2/en not_active Expired - Lifetime
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