JP2007199181A - Electro-optical apparatus, electronic equipment, and method for manufacturing the electro-optical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画素電極の間およびスイッチング素子と重なるように遮光層が形成された電
気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器、および当該電気光学装置の製造方法に
関するものである。
The present invention relates to an electro-optical device in which a light shielding layer is formed so as to overlap between pixel electrodes and a switching element, an electronic apparatus including the electro-optical device, and a method for manufacturing the electro-optical device.
アクティブマトリクス型の液晶装置(電気光学装置)では、図12(a)、(b)に示
すように、対向基板20との間に液晶1fを保持する素子基板10上に薄膜トランジスタ
1c、およびこの薄膜トランジスタ1cを介してソース線6aおよびゲート線3aに電気
的に接続された画素電極2aが形成されており、ゲート線3aから供給されるゲート信号
による制御の下、ソース線6aから薄膜トランジスタ1cを介して画素電極2aに印加さ
れた画像信号により液晶分子の配向を画素1bごとに制御する。なお、ゲート線3aに対
しては、保持容量を形成するための容量線3bが並列している。
In the active matrix type liquid crystal device (electro-optical device), as shown in FIGS. 12A and 12B, a
このような構成の液晶装置では、隣接する画素電極2aの間から光が漏れると表示した
画像の品位が低下する。また、バックライトから出射された光が素子基板10の側から入
射した後、迷光となって薄膜トランジスタ1cに入射した場合や、対向基板20の側から
入射した外光が薄膜トランジスタ1cに入射した場合には、光電流によってオフリーク電
流の増大などが発生し、コントラスト低下やクロストーク発生の原因となる。
In the liquid crystal device having such a configuration, when light leaks from between
そこで、対向基板20に対してブラックマトリクスと称せられる遮光層53xを形成し
た構造が広く採用されている。ここで、遮光層53xは、隣接する画素電極2aの間と重
なる領域に形成されているとともに、薄膜トランジスタ1cと重なる位置にも形成されて
いる。
Therefore, a structure in which a
しかしながら、対向基板20に遮光層53xを形成した場合には、素子基板10と対向
基板20とを対向配置する際のアライメントずれを考慮して、隣接する画素電極2aの間
隔や薄膜トランジスタ1cの形成領域に比較して遮光層53xを十分、広く形成する必要
があるため、画素開口率が低下するという問題点がある。そこで、遮光層については、素
子基板の方に形成することが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
However, when the
このような構成は、例えば、図13(a)、(b)に示すように表わされ、素子基板1
0において、隣接する画素電極2aの間には遮光層51xが形成されるとともに、薄膜ト
ランジスタ1cの上層側で薄膜トランジスタ1cと重なる領域には遮光層52xが形成さ
れている。このような遮光層51x、52xを形成するには、素子基板10に薄膜トラン
ジスタ1cおよびパッシベーション膜8を形成した後、スピンコート法などにより素子基
板10全体に遮光性樹脂を塗布し、この遮光性樹脂に露光、現像を行って、遮光性樹脂か
らなる遮光層51x、52xを同時形成する。
In 0, a
しかしながら、素子基板10のように場所によって層構成が大きく相違する基板上に遮
光性樹脂によって遮光層51x、52xを形成した場合には、遮光膜51x、52xを最
適な光学濃度に形成できないため、以下のような問題点が発生する。
However, when the
例えば、図13(a)、(b)に示す構成の場合、薄膜トランジスタ1cと重なる領域
に形成された遮光層52xの下層側には、ゲート電極(ゲート線3a)、半導体層7a、
ソース線6a(あるいはドレイン電極6b)などが形成されているのに対して、画素電極
2aの間に形成された遮光層51xの下層側には、ゲート電極(ゲート線3a)、半導体
層7a、ソース線6a(あるいはドレイン電極6b)のうち、ソース線6aあるいはゲー
ト線3aのみが形成されているだけであるため、薄膜トランジスタ1cと重なる領域に形
成された遮光層52xは、画素電極2aの間に形成された遮光層51xと比較して膜厚が
薄くなる。
For example, in the case of the configuration shown in FIGS. 13A and 13B, the gate electrode (
While the
従って、膜厚が厚い方の遮光膜51xに求められる遮光性(光学濃度)を基準にスピン
コート法などにより塗布する遮光性樹脂の膜厚を設定すると、遮光膜52xの遮光性が不
十分になってしまうという問題点がある。これに対して、膜厚が薄い方の遮光膜52xに
求められる遮光性(光学濃度)を基準にスピンコート法などにより塗布する遮光性樹脂の
膜厚を設定すると、遮光層51xの膜厚がかなり厚いものとなってしまい、大きな段差が
発生する。その結果、遮光層51xの上層側に平坦化膜9を厚く形成しても、遮光層51
xの膜厚に起因する段差は平坦化膜9によって吸収されず、液晶層1fの層厚のばらつき
やラビングのばらつきが発生し、コントラストが低下するという新たな問題点が発生する
。
Therefore, if the film thickness of the light-shielding resin applied by the spin coat method or the like is set based on the light-shielding property (optical density) required for the thicker light-
The level difference caused by the film thickness of x is not absorbed by the
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、素子基板において下層側の層構成が異なる領
域の各々に遮光層を形成した場合でも、各々の領域を適正に遮光可能な電気光学装置、お
よびこの電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electro-optical device capable of appropriately shielding each region even when a light shielding layer is formed in each of the regions having different layer configurations on the lower layer side in the element substrate, and An object of the present invention is to provide an electronic apparatus including the electro-optical device.
上記課題を解決するために、本発明では、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対
応してスイッチング素子および画素電極が設けられた素子基板と、該素子基板に対向配置
された対向基板と、該対向基板と前記素子基板との間に保持された液晶層とを有する電気
光学装置において、前記素子基板には、隣接する前記画素電極の間と重なる遮光性樹脂膜
からなる第1の遮光層と、前記スイッチング素子の上層側で当該スイッチング素子と重な
る遮光性樹脂膜からなる第2の遮光層とが同一の層間に形成され、前記対向基板には、前
記第2の遮光層と重なる第3の遮光層が形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, according to the present invention, an element substrate provided with switching elements and pixel electrodes corresponding to the intersections of a plurality of data lines and a plurality of scanning lines, and a counter substrate disposed opposite to the element substrate. In an electro-optical device having a substrate and a liquid crystal layer held between the counter substrate and the element substrate, the element substrate includes a first light-shielding resin film that overlaps between adjacent pixel electrodes. And a second light-shielding layer made of a light-shielding resin film that overlaps with the switching element on the upper side of the switching element is formed between the same layers, and the counter substrate includes the second light-shielding layer and the second light-shielding layer. An overlapping third light shielding layer is formed.
本発明では、素子基板に対して、隣接する前記画素電極の間と重なる第1の遮光層と、
前記スイッチング素子の上層側で当該スイッチング素子と重なる第2の遮光層とが形成さ
れているため、素子基板と対向基板とを対向配置する際に多少のアライメントずれが発生
しても、画素電極の間およびスイッチング素子の形成領域を遮光層で覆うことができる。
それ故、遮光層を幅広に形成する必要がないので、高い画素開口率を確保することができ
る。また、スピンコート法などにより素子基板全体に塗布した遮光性樹脂を部分的に残し
て第1の遮光層および第2の遮光層を形成する際、遮光性樹脂の膜厚は、スイッチング素
子の形成領域では、下層側の層構成の影響を受けて画素電極の間よりも薄くなる傾向にあ
って第2の遮光層で光学濃度が低すぎるおそれがあるが、対向基板において第2の遮光層
と重なる領域には第3の遮光層が形成されているため、全体としては、スイッチング素子
に対する遮光を確実に行うことができる。それ故、素子基板に遮光性樹脂を塗布する際の
厚さについては、第1の遮光層に要求される光学濃度を満たす範囲で可能な限り薄くする
ことができるので、素子基板の側に遮光層を形成した場合でも、上層側に大きな段差を発
生させることがない。
In the present invention, with respect to the element substrate, a first light shielding layer overlapping between adjacent pixel electrodes,
Since the second light-shielding layer that overlaps the switching element is formed on the upper layer side of the switching element, even if a slight misalignment occurs when the element substrate and the counter substrate are arranged to face each other, the pixel electrode The space and the formation region of the switching element can be covered with a light shielding layer.
Therefore, since it is not necessary to form the light shielding layer wide, a high pixel aperture ratio can be ensured. Further, when forming the first light-shielding layer and the second light-shielding layer while partially leaving the light-shielding resin applied to the entire element substrate by a spin coating method or the like, the film thickness of the light-shielding resin is the same as the formation of the switching element. The region tends to be thinner than between the pixel electrodes due to the influence of the layer structure on the lower layer side, and the optical density may be too low in the second light shielding layer. Since the third light-shielding layer is formed in the overlapping region, as a whole, the light shielding with respect to the switching element can be reliably performed. Therefore, the thickness when the light-shielding resin is applied to the element substrate can be made as thin as possible within the range satisfying the optical density required for the first light-shielding layer. Even when the layer is formed, a large step is not generated on the upper layer side.
本発明は、前記第2の遮光層において膜厚が最も薄い部分における膜厚が、前記第1の
遮光層において膜厚が最も薄い部分における膜厚よりも薄い場合に適用すると効果的であ
る。すなわち、第1の遮光層および第2の遮光層を形成する際、スピンコート法により素
子基板に遮光性樹脂を塗布すると、第2の遮光層において膜厚が最も薄い部分における膜
厚が、第1の遮光層において膜厚が最も薄い部分における膜厚よりも薄くなる傾向にある
が、かかる場合でも、本発明によれば、スイッチング素子に対する遮光を確実に行うこと
ができる。
The present invention is effective when applied to a case where the thickness of the second light shielding layer in the thinnest portion is thinner than the thickness of the first light shielding layer in the thinnest portion. That is, when forming the first light-shielding layer and the second light-shielding layer, if a light-shielding resin is applied to the element substrate by a spin coating method, the film thickness at the thinnest portion of the second light-shielding layer is as follows. In one light-shielding layer, the thickness tends to be thinner than that in the thinnest portion. Even in such a case, according to the present invention, the switching element can be reliably shielded from light.
本発明において、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層は、同一の樹脂材料により形成
されていることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the first light shielding layer and the second light shielding layer are formed of the same resin material.
本発明において、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層は各々、同一の厚さにおける光
学濃度が相違する樹脂材料により形成されている構成を採用してもよい。
In the present invention, the first light-shielding layer and the second light-shielding layer may each be formed of resin materials having different optical densities at the same thickness.
本発明において、前記第1の遮光層は、例えば、光学濃度が3.0以上であるように構
成される。このように構成すると、画素電極間の遮光については、素子基板に形成した第
1の遮光性のみで十分である。
In the present invention, the first light shielding layer is configured to have an optical density of 3.0 or more, for example. With this configuration, only the first light shielding property formed on the element substrate is sufficient for light shielding between the pixel electrodes.
本発明において、前記スイッチング素子は、薄膜トランジスタである構成を採用するこ
とができる。
In the present invention, the switching element may be a thin film transistor.
本発明は、前記薄膜トランジスタが、アモルファスシリコン膜からなる能動層と、該能
動層の下層側に形成されたゲート電極とを備えている構成を採用した場合に適用すると特
に効果的である。このようなボトムゲート構造の薄膜トランジスタの場合、製造工程が少
ないなどの利点がある一方、トップゲート構造の薄膜トランジスタと違って、ゲート電極
にソース電極およびドレイン電極が部分的に必然的に重なった構造になるため、薄膜トラ
ンジスタの形成領域が他の領域よりも高くなり、第1の遮光層および第2の遮光層を形成
する際、スピンコート法により素子基板に遮光性樹脂を塗布すると、薄膜トランジスタの
形成領域で遮光性樹脂が薄くなりやすい。このような場合でも、本発明を適用すれば、第
2の遮光層による遮光を第3の遮光層が補ってくれるので、スイッチング素子に対する遮
光を確実に行うことができる。
The present invention is particularly effective when applied to a configuration in which the thin film transistor includes an active layer made of an amorphous silicon film and a gate electrode formed on the lower layer side of the active layer. In the case of such a bottom gate thin film transistor, there are advantages such as fewer manufacturing processes. On the other hand, unlike a top gate thin film transistor, the gate electrode has a structure in which the source electrode and the drain electrode partially overlap with each other. Therefore, when the first light-shielding layer and the second light-shielding layer are formed, when the light-shielding resin is applied to the element substrate by a spin coating method, the thin-film transistor formation region is formed. The light shielding resin tends to be thin. Even in such a case, if the present invention is applied, the light shielding by the second light shielding layer is compensated by the third light shielding layer, so that the switching element can be reliably shielded from light.
本発明において、前記第2の遮光層と前記第3の遮光層とは、前記走査線の延在する方
向および前記データ線の延在する方向のうちの少なくとも一方における寸法が同一である
ことが好ましい。このように第3の遮光層の形成面積を狭くすると、高い画素開口率を確
保できる。
In the present invention, the second light shielding layer and the third light shielding layer may have the same dimension in at least one of the direction in which the scanning lines extend and the direction in which the data lines extend. preferable. Thus, when the formation area of the third light shielding layer is narrowed, a high pixel aperture ratio can be secured.
本発明において、前記第3の遮光層と、前記薄膜トランジスタにおいて能動層を構成す
る半導体層とは、前記走査線の延在する方向および前記データ線の延在する方向のうちの
少なくとも一方における寸法が同一であることが好ましい。このように第3の遮光層の形
成面積を狭くすると、高い画素開口率を確保できる。
In the present invention, the third light shielding layer and the semiconductor layer constituting the active layer in the thin film transistor have a dimension in at least one of a direction in which the scanning line extends and a direction in which the data line extends. It is preferable that they are the same. Thus, when the formation area of the third light shielding layer is narrowed, a high pixel aperture ratio can be secured.
本発明に係る電気光学装置は、例えば、モバイルコンピュータや携帯電話機などの電子
機器に用いられる。
The electro-optical device according to the invention is used in an electronic apparatus such as a mobile computer or a mobile phone.
本発明では、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応するようにスイッチング素
子および画素電極が設けられた素子基板と、該素子基板に対向配置された対向基板と、該
対向基板と前記素子基板との間に保持された液晶層とを有する電気光学装置の製造方法に
おいて、前記データ線および前記走査線のうちの少なくとも一方の配線と前記スイッチン
グ素子とを前記素子基板に形成した後、当該素子基板に対して、隣接する前記画素電極の
間と重なる第1の遮光層と、前記スイッチング素子の上層側で当該スイッチング素子と重
なる第2の遮光層とを同時あるいは連続して形成する素子基板側遮光層形成工程と、前記
対向基板に対して、前記第2の遮光層と重なる位置に第3の遮光層を形成する対向基板側
遮光層形成工程と、前記素子基板と前記対向基板とを所定の間隔を介して貼り合せる貼り
合せ工程とを有し、前記素子基板側遮光層形成工程では、前記配線および前記スイッチン
グ素子の上層側に遮光性樹脂をスピンコート法により塗布した後、当該遮光性樹脂を部分
的に残して前記第1の遮光層および前記第2の遮光層を形成することを特徴とする。
In the present invention, an element substrate provided with switching elements and pixel electrodes so as to correspond to intersections of a plurality of data lines and a plurality of scanning lines, a counter substrate disposed opposite to the element substrate, the counter substrate, In an electro-optical device manufacturing method having a liquid crystal layer held between the element substrate and at least one of the data line and the scanning line and the switching element are formed on the element substrate The first light-shielding layer that overlaps between the adjacent pixel electrodes and the second light-shielding layer that overlaps the switching element on the upper side of the switching element are formed simultaneously or continuously on the element substrate. An element substrate-side light shielding layer forming step, an opposing substrate-side light shielding layer forming step of forming a third light shielding layer at a position overlapping the second light shielding layer with respect to the counter substrate, and the element base And the counter substrate are bonded to each other at a predetermined interval. In the element substrate side light shielding layer forming step, a light shielding resin is applied to the upper layer side of the wiring and the switching element by a spin coating method. After coating, the first light shielding layer and the second light shielding layer are formed by partially leaving the light shielding resin.
本発明において、前記素子基板側遮光層形成工程では、前記第1の遮光層と前記第2の
遮光層とを同時形成することが好ましい。
In the present invention, in the element substrate side light shielding layer forming step, it is preferable that the first light shielding layer and the second light shielding layer are simultaneously formed.
本発明において、前記素子基板側遮光層形成工程で塗布する前記遮光性樹脂の厚さを、
前記第1の遮光層に求められる光学濃度を満たすように設定することが好ましい。
In the present invention, the thickness of the light-shielding resin applied in the element substrate-side light-shielding layer forming step,
It is preferable to set the optical density required for the first light shielding layer.
以下に図面を参照して、本発明を適用した電気光学装置、およびこの電気光学装置を備
えた電子機器について説明する。なお、以下の説明において用いる各図面は、各層や各部
材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を相違させて
ある。
Hereinafter, an electro-optical device to which the invention is applied and an electronic apparatus including the electro-optical device will be described with reference to the drawings. Each drawing used in the following description has a different scale for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
[実施の形態1]
(液晶装置の全体構成)
図1(a)、(b)は、それぞれ、本発明を適用した結晶装置(電気光学装置)をその
上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH―H´線に
沿って切断した様子を模式的に示す断面図である。
[Embodiment 1]
(Overall configuration of liquid crystal device)
1 (a) and 1 (b) are plan views of a crystal device (electro-optical device) to which the present invention is applied, as viewed from the side of the counter substrate, together with the components formed thereon, and H- It is sectional drawing which shows typically a mode that it cut | disconnected along H 'line.
図1(a)、(b)において、本形態の液晶装置1は、TN(Twisted Nem
atic)モード、ECB(Electrically Controlled Bir
efringence)モード、あるいはVAN(Vertical Aligned
Nematic)モードの透過型のアクティブマトリクス型の液晶装置であり、シール材
22を介して素子基板10と対向基板20とが貼り合わされ、その間に液晶1fが保持さ
れている。素子基板10において、シール材22の外側に位置する端部領域には、信号線
駆動用IC60、および走査線駆動用IC30が実装されているとともに、基板辺に沿っ
て実装端子12が形成されている。シール材22は、素子基板10と対向基板20とをそ
れらの周辺で貼り合せるための光硬化樹脂や熱硬化樹脂などからなる接着剤であり、両基
板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ
材が配合されている。なお、シール材22には、その途切れ部分によって液晶注入口25
が形成され、液晶1fを注入した後、封止材26により封止されている。ここで、液晶装
置1に対して素子基板10の側、および対向基板20の側には位相差板や偏向板が配置さ
れるが、本発明とは直接、関係しないので、それらの図示および説明を省略する。
1A and 1B, the
atic) mode, ECB (Electrically Controlled Bir)
efficiency) mode, or VAN (Vertical Aligned)
This is a transmissive active matrix liquid crystal device in a (Nematic) mode, in which the
After the
素子基板10には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ1cや画素電極2aが
マトリクス状に形成され、その表面に配向膜19が形成されている。これに対して、対向
基板20には、シール材22の内側領域に遮光性材料からなる額縁24(図1(b)では
図示を省略)が形成され、その内側が画像表示領域1aになっている。また、素子基板1
0および対向基板20には、詳しくは後述するが、各画素の縦横の境界領域と対向する領
域上、および薄膜トランジスタ1cと対向する領域にブラックマトリクスなどと称させる
遮光層(図1では図示を省略)が形成されている。また、対向基板20には、対向電極2
8および配向膜29が形成され、さらに、図1では図示を省略するが、対向基板20にお
いて、素子基板10の各画素に対向する領域には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)
のカラーフィルタがその保護膜などとともに形成され、それにより液晶装置1をモバイル
コンピュータ、携帯電話機、液晶テレビなどといった電子機器のカラー表示装置として用
いることができる。
On the
As will be described in detail later, the light-shielding layer (not shown in FIG. 1) is referred to as a black matrix on the area facing the vertical and horizontal boundary areas of each pixel and the area facing the thin film transistor 1c. ) Is formed. The
8 and the
The color filter is formed together with its protective film, etc., so that the
(素子基板10の構成)
図2は、図1に示す液晶装置の素子基板の電気的な構成を示す説明図である。図2に示
すように、素子基板10には、画像表示領域1aに相当する領域に複数のソース線6a(
データ線)および複数のゲート線3a(走査線)が互いに交差する方向に形成され、これ
らの配線の交差部分に対応する位置に画素1b(画素領域)が構成されている。ゲート線
3aは走査線駆動用IC30から延びており、ソース線6aは信号線駆動用IC60から
延びている。また、素子基板10には、液晶1fの駆動を制御するための画素スイッチン
グ用の薄膜トランジスタ1cが各画素1bに形成され、薄膜トランジスタ1cのソースに
はソース線6aが電気的に接続され、薄膜トランジスタ1cのゲートにはゲート線3aが
電気的に接続されている。
(Configuration of element substrate 10)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an electrical configuration of the element substrate of the liquid crystal device shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
A data line) and a plurality of
さらに、素子基板10には、ゲート線3aと並行して容量線3bが形成されている。本
形態では、薄膜トランジスタ1cに対して、対向基板20との間に構成された液晶容量1
gが直列に接続されているとともに、液晶容量1gに対して並列に保持容量1hが接続さ
れている。ここで、容量線3bは、走査線駆動用IC30に接続されているが、定電位に
保持されている。
Furthermore, the
g is connected in series, and a holding
このように構成した液晶装置1では、薄膜トランジスタ1cを一定期間だけそのオン状
態とすることにより、ソース線6aから供給される画像信号を各画素1bの液晶容量1g
に所定のタイミングで書き込む。このようにして液晶容量1gに書き込まれた所定レベル
の画像信号は、液晶容量1gで一定期間保持されるとともに、保持容量1hは、液晶容量
1gに保持された画像信号がリークするのを防止している。
In the
Is written at a predetermined timing. The image signal of a predetermined level written in the
(各画素の構成)
図3は、本発明の実施の形態1に係る素子基板の画素1つ分を遮光層の図示を省略して
示す平面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置を図3のA―B−C線
に沿って切断したときの断面図である。なお、図3において、走査線および容量線につい
ては実線で示し、データ線およびドレイン電極については一点鎖線で示し、画素電極につ
いては長い点線で示し、半導体膜について短い点線で示してある。
(Configuration of each pixel)
FIG. 3 is a plan view showing one pixel of the element substrate according to
図3に示すように、素子基板10では、ゲート線3aとソース線6aで囲まれた領域が
画素1bとして構成され、ゲート線3aおよびソース線6aは、隣接する画素電極2aの
間(隣接する画素2bの境界領域)に沿って延びている。画素1bには、ボトムゲート型
の薄膜トランジスタ1cの能動層を構成するアモルファスシリコン膜からなる半導体層7
aが形成されている。半導体層7aのうち、ソース側の端部には、ソース線6aがソース
電極として重なっており、ドレイン側の端部にはドレイン電極6bが重なっている。また
、ゲート線3aの一部によってゲート電極が形成されており、ゲート線3aと並列して容
量線3bが形成されている。
As shown in FIG. 3, in the
a is formed. In the
また、画素1bには、容量線3bの一部を下電極3cとし、ドレイン電極6bからの延
設部分を上電極6cとする保持容量1hが形成されている。また、上電極6cに対しては
、コンタクトホール81、91を介して、ITO膜からなる画素電極2aが電気的に接続
されている。
Further, in the
このように構成した素子基板10のA−B−C断面は、図4に示すように表される。ま
ず、ガラス基板や石英基板からなる透光性の絶縁基板11上には、アルミニウム膜やタン
タル膜などからなるゲート線3a(ゲート電極)および容量線3bが形成されているとと
もに、容量線3bの一部によって保持容量1hの下電極3cが形成されている。ゲート線
3aの上層側には、ゲート線3aを覆うようにシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる
ゲート絶縁層4が形成されている。ゲート絶縁層4の表面のうち、ゲート線3aの上層側
には、薄膜トランジスタ1cの能動層を構成するアモルファスシリコンからなる半導体層
7aが形成されている。半導体層7aのうち、ソース領域の上層には、ドープトシリコン
膜からなるオーミックコンタクト層7b、およびアルミニウム膜やクロム膜などからなる
ソース線6aが形成され、ドレイン領域の上層には、ドープトシリコン膜からなるオーミ
ックコンタクト層7c、およびアルミニウム膜やクロム膜などからなるドレイン電極6b
が形成され、薄膜トランジスタ1cが構成されている。また、ドレイン電極6bの延設部
分によってアルミニウム膜やクロム膜などからなる保持容量1hの上電極6cが形成され
ている。また、薄膜トランジスタ1cおよび保持容量1hの上層側には、シリコン酸化膜
やシリコン窒化膜などからなるパッシベーション膜8が形成されている。
An A-B-C cross section of the
Is formed to form a
詳しくは後述するが、パッシベーション膜8の上層側のうち、隣接する画素電極2aの
間には第1の遮光膜51が形成され、薄膜トランジスタ1cの上層側には第2の遮光層5
2が形成されている。これらの遮光層51、52およびパッシベーション膜8の上層側に
は、感光性樹脂層からなる平坦化膜9が形成されており、パッシベーション膜8および平
坦化膜9は、層間絶縁膜としての機能も兼ね備えている。平坦化膜9の表面に形成された
画素電極2aは、平坦化膜9に形成されたコンタクトホール91、およびパッシベーショ
ン膜8に形成されたコンタクトホール81を介して上電極6cに電気的に接続し、上電極
6cおよびドレイン電極6bを介して薄膜トランジスタ1cのドレイン領域に電気的に接
続している。また、画素電極2aの表面には配向膜19が形成されている。
As will be described in detail later, a first
2 is formed. A
なお、図3および図4に示す素子基板10では、画素電極2aの端部がソース線6aお
よびゲート線3aに重なっていない構造になっているが、画素電極2aの端部がソース線
6aおよびゲート線3aの少なくとも一方と重なっている構造を採用する場合がある。こ
のような構造を採用した場合でも本発明を適用することができる。
3 and 4 has a structure in which the end of the
このように構成された素子基板10に対向するように対向基板20が配置され、素子基
板10と対向基板20との間には、液晶層1fが保持されている。対向基板20には、赤
色(R)、青色(B)、緑色(G)に対応するカラーフィルタ27、対向電極28および
配向膜29が形成されており、画素電極2aと対向電極28との間に、図2に示す液晶容
量1gが構成される。対向基板20には、詳しくは後述するが、カラーフィルタ27の下
層側のうち、第2の遮光層52と対向する領域に第3の遮光層53が形成されている。
The
なお、対向基板20にも、カラーフィルタ27や第3の遮光層53に起因する段差を平
坦化するための平坦化膜が形成される場合があり、また、対応する色が相違する画素2b
では、カラーフィルタ27の端部同士を部分的に重ねて形成する場合がある。このような
構造を採用した場合でも本発明を適用することができる。
Note that a flattening film for flattening a step caused by the
Then, the end portions of the
(遮光層の構成)
図5は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置の各画素に形成した遮光層の平面的な配
置を示す説明図である。なお、図5においても、図3と同様、走査線および容量線につい
ては実線で示し、データ線およびドレイン電極については一点鎖線で示し、画素電極につ
いては長い点線で示し、半導体膜について短い点線で示してある。また、図5において、
素子基板に対する第1の遮光層および第2の遮光層の形成領域については右上がりの斜線
を付してあり、対向基板に対する第3の遮光層の形成領域については右下がりの斜線を付
してある。
(Configuration of light shielding layer)
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a planar arrangement of the light shielding layers formed in each pixel of the liquid crystal device according to
The first light-shielding layer and the second light-shielding layer forming region with respect to the element substrate are given a right-up oblique line, and the third light-shielding layer forming region with respect to the counter substrate is given a right-down oblique line. is there.
図4および図5に示すように、本形態の液晶装置1においては、まず、素子基板10に
対しては、パッシベーション膜8の上層のうち、隣接する画素電極2aの間と重なる領域
に遮光性樹脂からなる第1の遮光層51が形成されており、第1の遮光層51は、ソース
線6aおよびゲート線3aを完全に覆っている。また、第1の遮光層51は、画素電極2
aの端部とも重なっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the
It also overlaps with the end of a.
また、本形態では、素子基板10に対しては、パッシベーション膜8の上層のうち、薄
膜トランジシタ1cの形成領域と重なる領域に遮光性樹脂からなる第2の遮光層52が形
成されており、第2の遮光層52は、アモルファスシリコン膜からなる半導体層7aを完
全に覆っている。また、第2の遮光層52は、ソース線6aのうち、ソース電極として機
能する部分の全体を覆っているとともに、ドレイン電極6bのうち、コンタクトホール8
1、91が形成されている領域まで覆っている。
In the present embodiment, the second light-
1 and 91 are covered.
ここで、第1の遮光層51と第2の遮光層52はいずれも、パッシベーション膜8の上
層、すなわち同一の層間に一体に形成されており、隣接する画素電極2aの間のうち、薄
膜トランジシタ1cの形成領域(半導体層7a、ソース電極およびドレイン電極6b)以
外の領域に形成された部分を第1の遮光層51と称する。また、薄膜トランジシタ1cの
形成領域(半導体層7a、ソース電極およびドレイン電極6b)と重なっている領域を第
2の遮光層52と称する。
Here, both the first
さらに、本形態では、対向基板20に対しては、素子基板10に形成した第2の遮光層
52と重なる領域に、遮光性樹脂あるいは遮光性金属からなる第3の遮光層53が形成さ
れている。ここで、第3の遮光層53は、第2の遮光層52よりも形成面積が広く、薄膜
トランジシタ1cの形成領域(半導体層7a、ソース電極およびドレイン電極6b)を完
全に覆った状態にある。例えば、第3の遮光層53については、第2の遮光層52の外周
縁よりも2〜5μm張り出している。
Furthermore, in this embodiment, a third
このように構成した液晶装置1において、素子基板10に形成した第1の遮光層51お
よび第2の遮光層52は、後述するように、パッシベーション膜8を形成した後、その上
にスピンコート法により塗布した遮光性樹脂を露光、現像することにより同時形成したも
のであり、同一の遮光性樹脂材料から構成されている。ここで、スピンコート法により塗
布する遮光性樹脂の厚さは、第1の遮光層51に求められる遮光性(光学濃度)を基準に
設定される。
In the
このように構成した素子基板10において、第1の遮光層51の下層側には、ゲート絶
縁層4、ソース線6a(あるいはゲート線3a)、およびパッシベーション膜8のみが形
成されているのに対して、第2の遮光層52の下層側には、ゲート電極(ゲート線3a)
、ゲート絶縁層4、半導体層7a、コンタクト層7b、7c、ソース電極(ソース線6a
)、ドレイン電極6b、およびパッシベーション膜8が形成されている。このため、パッ
シベーション膜8を形成し終えた時点において、薄膜トランジスタ1cの形成領域は、画
素電極2aの間に相当する領域より高い位置にある。従って、パッシベーション膜8の上
にスピンコート法により遮光性樹脂を塗布した際、薄膜トランジシタ1cの形成領域では
遮光性樹脂が薄く塗布され、画素電極2aの間には遮光性樹脂が厚く塗布されるので、第
1の遮光層51と第2の遮光層52とを膜厚が最も薄い部分同士を比較すると、第2の遮
光層52は、第1の遮光層51よりも薄い。例えば、第1の遮光層51の膜厚は最も薄い
部分で約1100〜1500nmであるのに対して、第2の遮光層52の膜厚は最も薄い
部分で約700nmである。
In the
,
), A
(液晶装置1の製造方法)
次に、図4、図5および図6(a)〜(c)を参照して液晶装置1の製造方法を説明す
る。なお、以下の工程は、素子基板20および対向基板30を多数取りできる大型の元基
板の状態で行われるが、以下の説明では、単品サイズおよび大型の元基板については区別
せず、素子基板10および対向基板20と称する。
(Manufacturing method of the liquid crystal device 1)
Next, a method for manufacturing the
図6(a)〜(c)は、本形態の液晶装置1の製造工程のうち、素子基板10に対して
第1の遮光層51および第2の遮光層52を形成する工程の断面図であり、図4と同様、
図3におけるA−B−C断面に相当する。本形態の液晶装置1を製造するにあたって、素
子基板10に薄膜トランジスタ1cおよびパッシベーション膜8を形成するまでの工程は
、従来と略同様であるため、図6(a)を参照して簡単に説明する。まず、大型のガラス
基板あるいは石英基板などの絶縁基板11の表面に厚さが例えば130nmのアルミニウ
ム膜やタンタル膜などの金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて金属膜を
パターニングし、ゲート線3a(ゲート電極)、容量線3bおよび下電極3cを形成する
。次に、プラズマCVD法により、厚さが例えば400nmのシリコン窒化膜からなるゲ
ート絶縁層4を形成する。次に、プラズマCVD法により、厚さが例えば300nmの真
性のアモルファスシリコン膜からなる半導体膜、および厚さが例えば50nmのn型シリ
コン膜からなるオーミックコンタクト層を順次、形成した後、フォトリソグラフィ技術を
用いてパターニングし、オーミックコンタクト層および半導体層7aを同時成形する。次
に、厚さが例えば130nmのアルミニウム膜やクロム膜などの金属膜を形成した後、フ
ォトリソグラフィ技術を用いて金属膜をパターニングし、ソース線6a、ドレイン電極6
b、および上電極6cを形成する。次に、ソース線6aおよびドレイン電極6bをマスク
として用いて、ソース線6aとドレイン電極6bとの間のオーミックコンタクト層をエッ
チングにより除去し、ソース・ドレインの分離を行う。その結果、ソース線6aおよびド
レイン電極6bが形成されていない領域からオーミックコンタクト層が除去されてオーミ
ックコンタクト層7b、7cが形成される。その際、半導体層7aの表面の一部がエッチ
ングされる。このようにして、ボトムゲート型の画素スイッチング用の薄膜トランジスタ
1c、および保持容量1hが形成される。次に、プラズマCVD法により、厚さが例えば
200nmのシリコン窒化膜からなるパッシベーション膜8を形成する。
6A to 6C are cross-sectional views of a process of forming the first
This corresponds to an A-B-C cross section in FIG. In manufacturing the
b and the
次に、素子基板10に対して第1の遮光層51および第2の遮光層52を同時形成する
素子基板側遮光層形成工程を行う。それには、まず、図6(b)に示すように、パッシベ
ーション膜8の上層側に対してスピンコート法により、感光性の遮光性樹脂50を素子基
板10全体に塗布する。この際、遮光性樹脂50の膜厚については、遮光性樹脂50の単
位厚さ当たりの光学濃度、および第1の遮光層51に求められる遮光性(光学濃度)に応
じて設定する。本形態では、第1の遮光層51の膜厚が約1100〜1500nmとなる
ように遮光性樹脂50の膜厚を設定する。
Next, an element substrate side light shielding layer forming step for simultaneously forming the first
次に、遮光性樹脂50を露光、現像して、図5および図6(c)に示すように、第1の
遮光層51および第2の遮光層52を同時形成する。
Next, the
それ以降の工程は、従来と略同様であるため、図4を参照して簡単に説明する。まず、
スピンコート法により、感光性の透光性樹脂を塗布した後、露光、現像して、コンタクト
ホール91を備えた平坦化膜9を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いてパッ
シベーション膜8に対してエッチングを行い、コンタクトホール91と重なる位置にコン
タクトホール81を形成する。次に、スパッタ法により、膜厚が例えば50nmのITO
膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、画素電極2aを形成
する。次に、配向膜19を形成するためのポリイミド膜を形成した後、ラビング処理を施
す。
Since the subsequent steps are substantially the same as those in the prior art, they will be briefly described with reference to FIG. First,
After applying a photosensitive translucent resin by spin coating, exposure and development are performed to form the
After the film is formed, patterning is performed using a photolithography technique to form the
一方、対向基板20の製造方法は、従来と略同様であるため、図4を参照して簡単に説
明する。まず、大型の対向基板20に対して、素子基板10の第2の遮光層52と重なる
位置に第3の遮光層53を形成する対向基板側遮光層形成工程を行う。ここで、第3の遮
光層53を遮光性樹脂により形成する場合には、スピンコート法により、感光性の遮光性
樹脂を対向基板20全体に塗布した後、露光、現像し、第3の遮光層53を形成する。こ
れに対して、第3の遮光層53をクロムなどの遮光性金属膜により形成する場合には、ス
パッタ法により遮光性金属膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニン
グし、第3の遮光層53を形成する。なお、第3の遮光層53について、次に行うカラー
フィルタ形成工程において、複数色のカラーフィルタを重ねることにより形成してもよく
、このような構成を採用した場合には、製造工程数の削減を図ることができる。
On the other hand, since the manufacturing method of the
次に、第3の遮光層53の上層側に各色の感光性樹脂にRGBのカラーフィルタ27を
順次、形成する。次に、スパッタ法によりITO膜を形成した後、フォトリソグラフィ技
術を用いてパターニングし、対向電極28を形成する。次に、配向膜29を形成するため
のポリイミド膜を形成した後、ラビング処理を施す。
Next, the
このようにして形成された大型の素子基板10および対向基板20を、貼り合わせ工程
においてシール材22で貼り合わせた後、所定のサイズに切断する。これにより、液晶注
入口25が開口するので、液晶注入口25から素子基板10と対向基板20との間に液晶
1fを注入した後、液晶注入口25を封止材26により封止する。
The
(本形態の主な効果)
このように構成した液晶装置1では、素子基板10の側にバックライトが配置され、こ
のバックライトからの出射光を画素毎に光変調して対向基板20の側から出射し、透過モ
ードで画像を表示する。その際、素子基板10において画素電極2aの間と重なる領域に
第1の遮光層51が形成されているため、画素電極2aの間から光が漏れることがない。
また、素子基板10には、薄膜トランジスタ1cの形成領域と重なる領域に第2の遮光層
52が形成されているため、バックライトから入射した光の迷光や外光が薄膜トランジス
タ1cに入射することを防止できる。従って、光電流に起因するオフリーク電流の増大な
どを防止できるので、本形態の液晶装置1によれば、コントラストの低下やクロストーク
が発生しない。このように本形態では、素子基板10に対して、隣接する画素電極2aの
間と重なる第1の遮光層51と、薄膜トランジスタ1cの上層側で薄膜トランジスタ1c
と重なる第2の遮光層52とが形成されているため、素子基板10と対向基板20とを対
向配置する際に多少のアライメントずれが発生しても、画素電極2aおよび薄膜トランジ
スタ1cの形成領域を遮光層51、52で確実に覆うことができる。それ故、遮光層51
、52を幅広に形成する必要がないので、高い画素開口率を確保することができる。
(Main effects of this form)
In the
In addition, since the second
The second light-
, 52 need not be formed wide, so that a high pixel aperture ratio can be ensured.
ここで、第2の遮光層52は、第1の遮光層51に比して厚さが薄いにもかかわらず、
第1の遮光層51および第2の遮光層52を形成するために素子基板10にスピンコート
法により塗布した遮光性樹脂50の厚さは、第1の遮光層51に求められる遮光性(光学
濃度)を基準に設定されており、第2の遮光層52に求められる遮光性(光学濃度)につ
いては考慮されていない。例えば、素子基板10にスピンコート法により塗布した遮光性
樹脂50の厚さは、第1の遮光層51の光学濃度が3.0以上になるように設定されてい
るが、第2の遮光層52に求められる光学濃度については考慮されていない。それ故、第
2の遮光層52のみでは、バックライトから入射した光の迷光や外光が薄膜トランジスタ
1cに入射することを確実に防止することはできないが、本形態では、対向基板20にお
いて第2の遮光層52と重なる領域には第3の遮光層53が形成されている。従って、全
体としては、薄膜トランジスタ1cに対する遮光を確実に行うことができる。それ故、本
形態によれば、素子基板10に遮光性樹脂を塗布する際の厚さについては、第1の遮光層
51に要求される光学濃度を満たす範囲で可能な限り薄くすることができるので、素子基
板10の側に遮光層51、52を形成した場合でも、平坦化膜9の上層側に大きな段差を
発生させることがない。それ故、液晶層1fの層厚のばらつきやラビングのばらつきが発
生しないので、コントラストなどの向上を図ることができる。
Here, although the second
The thickness of the light-shielding
また、本形態では、半導体層7aがアモルファスシリコン膜からなり、かつ、能動層の
下層側にゲート電極(ゲート線3a)を備えたボトムゲート構造の薄膜トランジスタ1c
に本発明を適用したため、製造工程が少ないなどの利点がある。また、ボトムゲート構造
の薄膜トランジスタ1cでは、トップゲート構造の薄膜トランジスタと違って、ゲート線
3aにソース線6aおよびドレイン電極6bが部分的に必然的に重なった構造になるため
、薄膜トランジスタ1cの形成領域が他の領域よりも高くなり、第1の遮光層51および
第2の遮光層52を形成する際、スピンコート法により素子基板10に遮光性樹脂50を
塗布すると、薄膜トランジスタ1cの形成領域で遮光性樹脂50が薄くなりやすい。この
ような場合でも、本形態によれば、第2の遮光層51による遮光を第3の遮光層53が補
ってくれるので、薄膜トランジスタ1cに対する遮光を確実に行うことができる。
Further, in this embodiment, the
Since the present invention is applied, there are advantages such as fewer manufacturing steps. Further, unlike the thin film transistor of the top gate structure, the bottom gate
[実施の形態2]
図7は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置を図3のA―B−C線に相当する位置で
切断したときの断面図である。図8は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置の各画素に
形成した遮光層の平面的な配置を示す説明図である。図8においても、図3および図5と
同様、走査線および容量線については実線で示し、データ線およびドレイン電極について
は一点鎖線で示し、画素電極については長い点線で示し、半導体膜について短い点線で示
してある。また、図8において、素子基板に対する第1の遮光層および第2の遮光層の形
成領域については右上がりの斜線を付してあり、対向基板に対する第3の遮光層の形成領
域については右下がりの斜線を付してある。なお、本形態は、基本的な構成が実施の形態
1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid crystal device according to Embodiment 2 of the present invention cut at a position corresponding to line ABC in FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a planar arrangement of the light shielding layers formed in each pixel of the liquid crystal device according to Embodiment 2 of the present invention. Also in FIG. 8, as in FIGS. 3 and 5, the scanning lines and the capacitor lines are indicated by solid lines, the data lines and the drain electrodes are indicated by alternate long and short dashed lines, the pixel electrodes are indicated by long dotted lines, and the semiconductor films are indicated by short dotted lines. It is shown by. In FIG. 8, the first light-shielding layer and the second light-shielding layer forming area with respect to the element substrate are hatched with a right upward slant, and the third light-shielding layer forming area with respect to the counter substrate is slanted to the right. The diagonal line is attached. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図7および図8に示すように、本形態の液晶装置1においても、素子基板10に対して
は、隣接する画素電極2aの間と重なる領域に遮光性樹脂からなる第1の遮光層51が形
成されており、第1の遮光層51は、ソース線6aおよびゲート線3aを完全に覆ってい
る。また、第1の遮光層51は、画素電極2aの端部とも重なっている。素子基板10に
対しては、薄膜トランジシタ1cの形成領域と重なる領域にも遮光性樹脂からなる第2の
遮光層52が形成されており、第2の遮光層52は、アモルファスシリコン膜からなる半
導体層7aを完全に覆っている。但し、第2の遮光層52は、実施の形態1と比較して形
成面積が狭く、ソース線6aのうち、ソース電極として機能する部分、およびドレイン電
極6bのうち、半導体層7aと重なる部分をやや広めに覆っている程度である。
As shown in FIGS. 7 and 8, also in the
また、対向基板20に対しては、素子基板10に形成した第2の遮光層52と重なる領
域に、遮光性樹脂あるいは遮光性金属からなる第3の遮光層53が形成されている。ここ
で、第3の遮光層53は、実施の形態1と比較して形成面積が狭く、第3の遮光層53は
、第2の遮光層52とソース線6aの延在する方向における寸法が略同一である。その他
の構成は実施の形態1であるため、説明を省略する。
For the
このように構成した場合も、素子基板10には画素電極2aの間と重なる領域に第1の
遮光層51が形成されているため、画素電極2aの間から光が漏れることがない。また、
素子基板10には、薄膜トランジスタ1cの形成領域と重なる領域に第2の遮光層52が
形成されているため、バックライトから入射した光の迷光や外光が薄膜トランジスタ1c
に入射することを防止できる。しかも、対向基板20において第2の遮光層52と重なる
領域には第3の遮光層53が形成されているため、第2の遮光層52の膜厚が薄い場合で
も、全体としては、薄膜トランジスタ1cに対する遮光を確実に行うことができる。それ
故、本形態によれば、素子基板10に遮光性樹脂を塗布する際の厚さについては、第1の
遮光層51に要求される光学濃度を満たす範囲で可能な限り薄くすることができる。それ
故、素子基板10の側に遮光層51、52を形成した場合でも、平坦化膜9の上層側に大
きな段差を発生させることがないので、液晶層1fの層厚のばらつきやラビングのばらつ
きが発生しないので、コントラストなどの向上を図ることができるなど、実施の形態1と
同様な効果を奏する。
Even in such a configuration, the first
Since the second light-
Can be prevented. In addition, since the third light-
また、本形態において、第3の遮光層53は、実施の形態1と比較して形成面積が狭い
ため、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる際にアライメントずれが発生した場
合でも画素開口率が低下することがない。ここで、第3の遮光層53は、実施の形態1と
比較して形成面積が狭いが、少なくも素子基板10には薄膜トランジスタ1cの形成領域
と重なる領域に第2の遮光層52が形成されているため、素子基板10と対向基板20と
を貼り合わせる際にアライメントずれが発生した場合でも、バックライトから入射した光
の迷光や外光が薄膜トランジスタ1cに強い光量をもって入射することを防止できる。
In the present embodiment, since the third
なお、本形態では、第2の遮光層52と第3の遮光層53は、ソース線6aの延在する
方向における寸法が略同一であったが、ゲート線3aの延在する方向における寸法が略同
一の構成、あるいはソース線6aの延在する方向およびゲート線3aの延在する方向にお
ける寸法が各々、略同一の構成を採用してもよい。
In this embodiment, the second light-
[実施の形態3]
図9は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置を図3のA―B−C線に相当する位置で
切断したときの断面図である。図10は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置の各画素
に形成した遮光層の平面的な配置を示す説明図である。図10においても、図3および図
5と同様、走査線および容量線については実線で示し、データ線およびドレイン電極につ
いては一点鎖線で示し、画素電極については長い点線で示し、半導体膜について短い点線
で示してある。また、図10において、素子基板に対する第1の遮光層および第2の遮光
層の形成領域については右上がりの斜線を付してあり、対向基板に対する第3の遮光層の
形成領域については右下がりの斜線を付してある。なお、本形態は、基本的な構成が実施
の形態1、2と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省
略する。
[Embodiment 3]
FIG. 9 is a cross-sectional view of the liquid crystal device according to Embodiment 3 of the present invention cut at a position corresponding to the line ABC in FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a planar arrangement of the light shielding layers formed in each pixel of the liquid crystal device according to Embodiment 2 of the present invention. Also in FIG. 10, as in FIGS. 3 and 5, the scanning line and the capacitor line are indicated by solid lines, the data line and the drain electrode are indicated by alternate long and short dashed lines, the pixel electrode is indicated by a long dotted line, and the semiconductor film is indicated by a short dotted line. It is shown by. In FIG. 10, the first light-shielding layer and the second light-shielding layer forming region with respect to the element substrate are hatched with a right upward slant, and the third light-shielding layer forming region with respect to the counter substrate is slanted to the right. The diagonal line is attached. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of
図9および図10に示すように、本形態の液晶装置においても、素子基板10に対して
は、隣接する画素電極2aの間と重なる領域に遮光性樹脂からなる第1の遮光層51が形
成されており、第1の遮光層51は、ソース線6aおよびゲート線3aを完全に覆ってい
る。また、第1の遮光層51は、画素電極2aの端部とも重なっている。素子基板10に
対しては、薄膜トランジシタ1cの形成領域と重なる領域にも遮光性樹脂からなる第2の
遮光層52が形成されており、第2の遮光層52は、アモルファスシリコン膜からなる半
導体層7aを完全に覆っている。但し、第2の遮光層52は、実施の形態1と比較して形
成面積が狭く、ソース線6aのうち、ソース電極として機能する部分、およびドレイン電
極6bのうち、半導体層7aと重なる部分をやや広めに覆っている程度である。
As shown in FIGS. 9 and 10, also in the liquid crystal device of the present embodiment, the first
また、対向基板20に対しては、素子基板10に形成した第2の遮光層52と重なる領
域に、遮光性樹脂あるいは遮光性金属からなる第3の遮光層53が形成されている。ここ
で、第3の遮光層53は、実施の形態1、2と比較して形成面積が狭く、第3の遮光層5
3は、能動層を構成する半導体層7aとソース線6aの延在する方向における寸法が略同
一である。その他の構成は実施の形態1であるため、説明を省略する。
For the
3 has substantially the same dimension in the extending direction of the
このように構成した場合も、素子基板10には画素電極2aの間と重なる領域に第1の
遮光層51が形成されているため、画素電極2aの間から光が漏れることがない。また、
素子基板10には、薄膜トランジスタ1cの形成領域と重なる領域に第2の遮光層52が
形成されているため、バックライトから入射した光の迷光や外光が薄膜トランジスタ1c
に入射することを防止できる。しかも、対向基板20において第2の遮光層52と重なる
領域には第3の遮光層53が形成されているため、第2の遮光層52の膜厚が薄い場合で
も、全体としては、薄膜トランジスタ1cに対する遮光を確実に行うことができる。それ
故、本形態によれば、素子基板10に遮光性樹脂を塗布する際の厚さについては、第1の
遮光層51に要求される光学濃度を満たす範囲で可能な限り薄くすることができる。それ
故、素子基板10の側に遮光層51、52を形成した場合でも、平坦化膜9の上層側に大
きな段差を発生させることがないので、液晶層1fの層厚のばらつきやラビングのばらつ
きが発生しないので、コントラストなどの向上を図ることができるなど、実施の形態1と
同様な効果を奏する。
Even in such a configuration, the first
Since the second light-
Can be prevented. In addition, since the third light-
また、本形態では、第3の遮光層53は、実施の形態1と比較して形成面積が狭いため
、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる際にアライメントずれが発生した場合で
も画素開口率が低下することがない。ここで、第3の遮光層53は、実施の形態1、2と
比較して形成面積が狭いが、少なくも素子基板10には薄膜トランジスタ1cの形成領域
と重なる領域に第2の遮光層52が形成されているため、素子基板10と対向基板20と
を貼り合わせる際にアライメントずれが発生した場合でも、バックライトから入射した光
の迷光や外光が薄膜トランジスタ1cに強い光量をもって入射することを防止できる。
In the present embodiment, since the third
なお、本形態では、第3の遮光層52と半導体層7aはソース線6aの延在する方向に
おける寸法が略同一であったが、ゲート線3aの延在する方向における寸法が略同一の構
成、あるいはソース線6aの延在する方向およびゲート線3aの延在する方向における寸
法が各々、略同一の構成を採用してもよい。
In the present embodiment, the third
[その他の実施の形態]
上記形態では、第1の遮光層51および第2の遮光層52を同一の遮光性樹脂を用いて
同時形成したが、第1の遮光層51および第2の遮光層52を同一厚さにおける光学濃度
が相違する樹脂材料により形成してもよい。この場合には、第2の遮光層52を構成する
遮光性樹脂としては、第1の遮光層51を構成する遮光性樹脂よりも同一の厚さにおける
光学濃度が高い樹脂材料を用いることが好ましい。このような構成を採用した場合には、
遮光性樹脂の塗布、露光、現像を2回行って、第1の遮光層51および第2の遮光層52
を順次形成することになる。但し、このような樹脂材料を用いて第1の遮光層51および
第2の遮光層52を形成する場合も、第2の遮光層52は、下層側の層構成の影響を受け
て膜厚が薄くなりやく、光学濃度が不足しやすいので、それを補うように、対向基板20
に第3の遮光層53を形成すればよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the first
The first light-
Are sequentially formed. However, even when the first light-
The third
また、上記形態では、TNモード、ECBモード、あるいはVANモードのアクティブ
マトリクス型の液晶装置を例に説明したが、IPS(In−Plane Switchi
ng)モードの液晶装置(電気光学装置)に本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the active matrix type liquid crystal device in the TN mode, the ECB mode, or the VAN mode has been described as an example. However, IPS (In-Plane Switch) is described.
ng) mode liquid crystal device (electro-optical device) may be applied.
[電子機器の実施の形態]
図11は、本発明に係る液晶装置を各種の電子機器の表示装置として用いる場合の一実
施形態を示している。ここに示す電子機器は、パーソナルコンピュータや携帯電話機など
であり、表示情報出力源170、表示情報処理回路171、電源回路172、タイミング
ジェネレータ173、そして液晶装置1を有する。また、液晶装置1は、パネル175お
よび駆動回路176を有しており、前述した液晶装置1に用いることができる。表示情報
出力源170は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random
Access Memory)等といったメモリ、各種ディスク等といったストレージ
ユニット、デジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ
173によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号
等といった表示情報を表示情報処理回路171に供給する。表示情報処理回路171は、
シリアル−パラレル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路
、クランプ回路等といった周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、
その画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路176へ供給する。電源回路172は
、各構成要素に所定の電圧を供給する。
[Embodiment of electronic device]
FIG. 11 shows an embodiment in which the liquid crystal device according to the present invention is used as a display device of various electronic devices. The electronic device shown here is a personal computer, a cellular phone, or the like, and includes a display
A memory unit such as an access memory), a storage unit such as various disks, a tuning circuit that tunes and outputs a digital image signal, and a display such as an image signal of a predetermined format based on various clock signals generated by the
It is equipped with various known circuits such as a serial-parallel conversion circuit, an amplification / inversion circuit, a rotation circuit, a gamma correction circuit, a clamp circuit, etc., and executes processing of input display information,
The image signal is supplied to the
1・・液晶装置、1c・・薄膜トランジスタ、3a・・ゲート線(走査線)、6a・・ソ
ース線(データ線)、9・・平坦化膜、10・・素子基板、20・・対向基板、27・・
カラーフィルタ、51・・第1の遮光層、52・・第2の遮光層、53・・第3の遮光層
1. Liquid crystal device, 1c, Thin film transistor, 3a, Gate line (scanning line), 6a, Source line (data line), 9 ... Flattening film, 10 ... Element substrate, 20 ... Counter substrate, 27 ...
Claims (13)
設けられた素子基板と、該素子基板に対向配置された対向基板と、該対向基板と前記素子
基板との間に保持された液晶層とを有する電気光学装置において、
前記素子基板には、隣接する前記画素電極の間と重なる遮光性樹脂膜からなる第1の遮
光層と、前記スイッチング素子の上層側で当該スイッチング素子と重なる遮光性樹脂膜か
らなる第2の遮光層とが同一の層間に形成され、
前記対向基板には、前記第2の遮光層と重なる第3の遮光層が形成されていることを特
徴とする電気光学装置。 An element substrate provided with switching elements and pixel electrodes corresponding to intersections of a plurality of data lines and a plurality of scanning lines; a counter substrate disposed opposite to the element substrate; and the counter substrate and the element substrate. In an electro-optical device having a liquid crystal layer held therebetween,
The element substrate has a first light shielding layer made of a light shielding resin film overlapping between adjacent pixel electrodes, and a second light shielding film made of a light shielding resin film overlapping the switching element on the upper side of the switching element. Layers are formed between the same layers,
3. The electro-optical device according to claim 1, wherein a third light shielding layer that overlaps the second light shielding layer is formed on the counter substrate.
いて膜厚が最も薄い部分における膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項1に記載の電気
光学装置。 2. The electro-optical device according to claim 1, wherein a thickness of the second light-shielding layer at a thinnest portion is smaller than a thickness of the first light-shielding layer at a thinnest portion. apparatus.
特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1, wherein the first light shielding layer and the second light shielding layer are formed of the same resin material.
樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置
。 3. The electro-optical device according to claim 1, wherein the first light-shielding layer and the second light-shielding layer are formed of resin materials having different optical densities at the same thickness.
何れか一項に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1, wherein the first light shielding layer has an optical density of 3.0 or more.
何れか一項に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1, wherein the switching element is a thin film transistor.
側に形成されたゲート電極とを備えていることを特徴とする請求項6に記載の電気光学装
置。 The electro-optical device according to claim 6, wherein the thin film transistor includes an active layer made of an amorphous silicon film and a gate electrode formed on a lower layer side of the active layer.
タ線の延在する方向のうちの少なくとも一方における寸法が同一であることを特徴とする
請求項6または7に記載の電気光学装置。 The second light-shielding layer and the third light-shielding layer have the same dimensions in at least one of a direction in which the scanning lines extend and a direction in which the data lines extend. Item 8. The electro-optical device according to Item 6 or 7.
前記走査線の延在する方向および前記データ線の延在する方向のうちの少なくとも一方に
おける寸法が同一であることを特徴とする請求項6または7に記載の電気光学装置。 The third light shielding layer and the semiconductor layer constituting the active layer in the thin film transistor are:
The electro-optical device according to claim 6, wherein dimensions in at least one of a direction in which the scanning lines extend and a direction in which the data lines extend are the same.
機器。 An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1.
電極が設けられた素子基板と、該素子基板に対向配置された対向基板と、該対向基板と前
記素子基板との間に保持された液晶層とを有する電気光学装置の製造方法において、
前記データ線および前記走査線のうちの少なくとも一方の配線と前記スイッチング素子
とを前記素子基板に形成した後、当該素子基板に対して、隣接する前記画素電極の間と重
なる第1の遮光層と、前記スイッチング素子の上層側で当該スイッチング素子と重なる第
2の遮光層とを同時あるいは連続して形成する素子基板側遮光層形成工程と、
前記対向基板に対して、前記第2の遮光層と重なる位置に第3の遮光層を形成する対向
基板側遮光層形成工程と、
前記素子基板と前記対向基板とを所定の間隔を介して貼り合せる貼り合せ工程と、を有
し、
前記素子基板側遮光層形成工程では、前記配線および前記スイッチング素子の上層側に
遮光性樹脂をスピンコート法により塗布した後、当該遮光性樹脂を部分的に残して前記第
1の遮光層および前記第2の遮光層を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法
。 An element substrate provided with switching elements and pixel electrodes so as to correspond to intersections of a plurality of data lines and a plurality of scanning lines; a counter substrate disposed opposite to the element substrate; the counter substrate and the element substrate; In a method of manufacturing an electro-optical device having a liquid crystal layer held between
After forming at least one of the data lines and the scanning lines and the switching element on the element substrate, the first light shielding layer overlapping the adjacent pixel electrodes with respect to the element substrate; An element substrate side light shielding layer forming step of simultaneously or continuously forming a second light shielding layer overlapping with the switching element on the upper side of the switching element;
A counter-substrate-side light-shielding layer forming step of forming a third light-shielding layer at a position overlapping the second light-shielding layer with respect to the counter substrate;
A bonding step of bonding the element substrate and the counter substrate at a predetermined interval;
In the element substrate side light shielding layer forming step, after the light shielding resin is applied to the wiring and the upper side of the switching element by a spin coating method, the light shielding resin is partially left and the first light shielding layer and the A method of manufacturing an electro-optical device, comprising forming a second light shielding layer.
成することを特徴とする請求項11に記載の電気光学装置の製造方法。 12. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 11, wherein in the element substrate side light shielding layer forming step, the first light shielding layer and the second light shielding layer are formed simultaneously.
に求められる光学濃度を満たすように設定することを特徴とする請求項12に記載の電気
光学装置の製造方法。 13. The electro-optic according to claim 12, wherein the thickness of the light-shielding resin applied in the element substrate-side light-shielding layer forming step is set so as to satisfy an optical density required for the first light-shielding layer. Device manufacturing method.
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JP2018146921A (en) * | 2017-03-09 | 2018-09-20 | パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 | Liquid crystal display |
-
2006
- 2006-01-24 JP JP2006015247A patent/JP2007199181A/en not_active Withdrawn
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