JP3589661B2

JP3589661B2 - LCD panel

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Publication number: JP3589661B2
Application number: JP2003056876A
Authority: JP
Inventors: 修山田
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JP2003255326A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの基板の構造に関し、さらに具体的には導電性を有する遮光膜を設けた基板の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルに代表される液晶パネルは基本的には複数の透明電極を形成した２枚の基板を、透明電極を形成した面を対向させ、シール材により封止し、これに液晶材料を注入して構成する。
【０００３】
以下図面に基づいて従来技術を説明する。図９は従来のカラー液晶表示パネルの構造を示す断面図である。
【０００４】
図９に示すように、第１の基板１０１上にはカラーフィルター１０４が設けられ、カラーフィルター１０４上には保護膜１０５が設けられ、保護膜１０５上には透明電極１０６が設けられている。液晶３００を介して第１の基板１０１と対向する第２の基板２０１には、透明電極２０６が設けられている。ここで透明電極１０６と透明電極２０６上には、実際には配向膜が設けられているが、図示を省略してある。
【０００５】
この図９に示す構成の場合、保護膜１０５はカラーフィルター１０４の層表面の凹凸を吸収し、透明電極１０６の表面を平坦化するために用いられる。すなわち対向する透明電極１０６と透明電極２０６の間隔に不均一な部分があると、この部分およびその近傍において、表示の明るさの不均一、液晶の配向の不均一などを生じ、表示品質を低下させる原因になる。このため基板の透明電極面を平坦に仕上げるため、保護膜１０５を設けるのである。
【０００６】
しかし比較的低分割駆動の液晶表示パネルの場合、保護膜無しでも許容可能な平坦性を得られるため、この保護膜の形成を廃止することもある。
【０００７】
透明電極１０６と透明電極２０６とは、互いにマトリクス状に配置され、その対向する部分が表示に関与する画素部分であり、その他の部分は表示に関与しない非画素部分である。非画素部分は表示全体のコントラストを低下させないためには、光透過率が零であることが望ましい。
【０００８】
しかし実際には種々の理由により光が漏れるため、表示品質を著しく下げてしまう。そこで非画素部分からの光漏れを防止する工夫が試みられている。
【０００９】
図１０は非画素部分の光漏れを防止した従来例における第１の基板１０１を示す断面図であり、隣合うカラーフィルター１０４をオーバーラップさせて、遮光効果を得ようとするものである。
【００１０】
この図１０に示す構成にはいくつかの欠点がある。１つは遮光効果を高めるためには、隣合うカラーフィルター１０４が完全にオーバーラップしている必要があり、このオーバーラップ部分が凸状になってしまう。
【００１１】
この凸状部分は距離が比較的大きいため、保護膜１０５によっても表面段差が吸収されず、透明電極１０６の平坦性が損なわれることになる。
【００１２】
またさらに、カラーフィルター１０４が完全にオーバーラップした部分においても、多少の光漏れが生じ、完全な遮光方法とはいえない。
【００１３】
またこの方法では、カラーフィルター１０４に平行な非画素部分に対してしか遮光効果が得られず、カラーフィルター１０４に直交する非画素部分は遮光することができない。
【００１４】
図１１は他の従来例における第１の基板１０１を示す断面図である。
【００１５】
図１１に示すように、第１の基板１０１の上に遮光膜１０２を設け、この遮光膜１０２の上にカラーフィルター１０４を設け、カラーフィルター１０４の上に保護膜１０５を設け、保護膜１０５の上に透明電極１０６を設ける。
【００１６】
この図１１に示す構成によれば、カラーフィルター１０４とは独立して遮光膜１０２を設けることができる。その結果、遮光膜１０２形状を井桁状に構成することにより、カラーフィルター１０４に平行な非画素部分に対しても、遮光効果が得られ、さらにカラーフィルター１０４に直交する非画素部分に対しても遮光効果を得ることができる。
【００１７】
遮光膜１０２の形成法として、絶縁材料である黒色顔料や黒色染料を分散した黒色樹脂を印刷法やフォトエッチング法で形成する方法もあるが、この黒色樹脂材料の吸光度は低く、膜厚が薄い場合は充分な遮光特性が得られない。
【００１８】
この黒色樹脂で充分な遮光特性を得るには、樹脂膜厚を充分に厚くすることが必要になる。しかしながら、このように膜厚を厚くした場合には、遮光膜の部分と有効画素となる遮光膜の無い部分とで大きな表面段差が生じ、この段差を保護膜１０５で平坦化することは困難である。
【００１９】
このように平坦性の不足した基板構造を持つ液晶表示パネルは、液晶の配向不均一をおこし、表示品質の悪いものとなることは前述の通りである。この問題を解決するため、遮光膜１０２の材料として金属薄膜が用いられる。
【００２０】
遮光膜１０２に金属材料を用いた場合の、図１１に示した従来例の製造工程を簡単に説明すると、第１の基板１０１上にスパッタリング法あるいは真空蒸着法などによって、クロムなどの不透明な金属薄膜を形成した後、フォトエッチング法で所定のパターンを形成し遮光膜１０２とする。
【００２１】
その遮光膜１０２上に、印刷法、染色法、顔料分散法などを用いてカラーフィルター１０４を設ける。さらに、そのカラーフィルター１０４上にポリイミド、アクリルなどの透明樹脂を印刷法、スピンコート法を用いて保護膜１０５を設ける。その保護膜１０５上全面にスパッタリング法、真空蒸着法などを用いて、透明電極１０６となる酸化インジュウム錫膜を形成させる。この酸化インジュウム錫膜をフォトエッチング法で所定のパターン形状に加工して、透明電極１０６とする。
【００２２】
遮光膜１０２を金属薄膜とした場合、保護膜１０５は前述のように平坦化作用に加え、遮光膜１０２と透明電極１０６との間の絶縁膜としての作用をも有することになる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、遮光膜１０２に金属薄膜を使用することが充分な遮光特性を持ち、透明電極１０６の表面平坦性を確保できる遮光膜１０２を形成する現実的な方法である。また遮光膜１０２である金属薄膜は、フォトエッチング法で微細なパターン形状加工ができることも長所である。
【００２４】
しかし金属薄膜を遮光膜１０２として使用した場合、しばしば遮光膜１０２と透明電極１０６との間で電気的ショートが起こり、歩留まりを大幅に低下させてしまうという問題点が発生する。
【００２５】
これは、保護膜１０５で、遮光膜１０２と透明電極間１０６との間は電気的に絶縁されている筈であるが、実際には保護膜１０５には微細なピンホールが多数あり、このピンホールを介して遮光膜１０２と透明電極１０６との間が電気的にショートしてしまうのである。この保護膜１０５に発生するピンホールを完全に無くすことは、現在のところ非常に難しい。
【００２６】
本発明は、従来のこのような問題を解決し、その目的とするところは遮光膜と透明電極との電気的なショートを防ぎ、表示品質の高い液晶表示パネルを安定して供給することにある。
さらに本発明の目的は、透明電極１０６の表面平坦性の向上にある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、第１と第２の基板上の間に液晶を封止した液晶パネルの前記第１の基板上に導電性の遮光膜と複数の色のカラーフィルターと、このカラーフィルターの上方である液晶側に配置された透明電極とを有し、前記複数の色のカラーフィルターが所定のパターンをなして隣り合わせに配設される構成を少なくとも有する液晶パネルに於いて、隣り合う前記カラーフィルターの対向する辺は互いに逆方向の傾斜の斜面をなし、この斜面が斜面でのみ互いに突き当たることにより、前記遮光膜と前記透明電極との間に形成される隣り合うカラーフィルター同士のオーバーラップを形成したことを特徴とする。さらに、前記遮光膜が、クロムまたはタンタルまたはニッケルまたはアルミまたはチタンの膜よりなることを特徴とする。さらに、前記遮光膜は、クロムをフォトエッチング法にて所定のパターンに形成した遮光膜であるとを特徴する。さらに導電性の前記遮光膜上には、前記遮光膜と絶縁膜とオーバーラップをなすカラーフィルターと透明電極がこの順序で積層されて多層膜構造をなしていることを特徴とする。さらに、前記遮光膜上の前記多層構造が、遮光膜とオーバーラップをなすカラーフィルターと絶縁膜と透明電極がこの順序で積層されて多層膜構造をなしていることを特徴とする。
特に上記課題を解決するために本発明は、第１と第２の基板の間に液晶が封入された液晶パネルの製造方法であって、第１の基板上に導電性の金属薄膜よりなる遮光膜を形成し、遮光膜が形成された第１の基板上に直接、複数の色のカラーフィルターを所定のパターンをなして隣り合わせに配置し、そこで、遮光膜上に、隣り合う複数の色のカラーフィルターの対向する辺が互いに逆方向の傾斜をなしこの斜面が斜面で互いに突き当てることによりオーバーラップを形成し、複数の色のカラーフィルターの上に直接、酸化シリコンまたは窒化シリコンまたは炭化シリコンまたは酸化チタンまたは酸化ジリコニウムよりなる薄膜の絶縁膜をスパッタリング法又は真空蒸着法によって形成し、絶縁膜の上に直接、透明電極を形成する段階を有することを特徴とする。
さらに、金属膜よりなる遮光膜は、クロムまたはタンタルまたはニッケルまたはアルミまたはチタンの膜から構成されることを特徴とする。
【００４１】
上記の手段を用いて構成した液晶表示パネルは、保護膜やカラーフィルターの持つ微細なピンホールに起因する遮光膜と透明電極の電気的ショートを、新たに設ける絶縁膜と保護膜、絶縁膜とカラーフィルター、絶縁膜と保護膜とカラーフィルター、あるいは保護膜とカラーフィルターの多層膜による絶縁層を構成することで防止することができる。この結果、歩留まりを低下させること無く、平坦性にすぐれ、かつ充分な遮光特性を持つ高品質な表示品質を有する液晶表示パネルを提供することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を、以下実施例を用いて説明する。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面によって説明するが、図面は構造のみを示すものであって寸法などについて示すものではない。また透明電極上の配向膜などは図示していない。
【００４４】
図１は本発明の第１の実施例における第１の基板１０１を示す断面図である。
【００４５】
図１に示すように、第１の基板１０１上の全面にまずスパッタリング法あるいは真空蒸着法を用いてクロム薄膜を形成し、そのクロム薄膜をフォトエッチング法にて所定のパターンに形成し、遮光膜１０２を設ける。
【００４６】
さらに遮光膜１０２上にスパッタリング法で、硬質で透明な絶縁体である酸化シリコンを形成し、絶縁膜１０３を形成する。さらにその後、絶縁膜１０３上に染色法を用いて直接カラーフィルター１０４を形成する。
【００４７】
その後さらに、カラーフィルター１０４上にスピンコート法を用い透明なアクリル樹脂を全面に塗布し、保護膜１０５を設ける。さらに、保護膜１０５上にスパッタリング法で酸化インジュウム錫薄膜を全面に形成した後、フォトエッチング法で所定のパターンを形成し、透明電極１０６を設ける。
【００４８】
すなわち図１に示す第１の実施例は、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設けるカラーフィルター１０４と、カラーフィルター１０４上に設ける保護膜１０５と、保護膜１０５上に設ける透明電極１０６とを有する構造となる。
【００４９】
この図１に示す構造を採用する本発明によれば、遮光膜１０２として導電性はあるが遮光特性の充分な金属薄膜を使用しても、絶縁膜１０３と保護膜１０５とが多層膜として、遮光膜１０２と透明電極１０６との間に設けられている。このため、たとえ絶縁膜１０３にピンホールがあっても、保護膜１０５との多層膜構造で、遮光膜１０２と透明電極１０６との電気的ショートの発生を確実に防ぐことができる。
【００５０】
図２は本発明の第２の実施例における第１の基板１０１を示す断面図で、絶縁膜１０３をカラーフィルター１０４上に設けた構造を示す。
【００５１】
図２に示すように、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設けるカラーフィルター１０４と、このカラーフィルター１０４上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設ける保護膜１０５と、保護膜１０５上に設ける透明電極１０６とを有する構造である。
【００５２】
この第２の実施例でも、図１に示した第１の実施例と同様に、遮光膜１０２と透明電極１０６の間に、絶縁膜１０３と保護膜１０５との多層膜が形成されるため、遮光膜１０２と透明電極１０６の間の電気的ショートの発生を防止することができる。
【００５３】
図３は本発明の第３の実施例を示す断面図で、絶縁膜１０３を保護膜１０５上に設けた構造を示す。
【００５４】
図３に示すように、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設けるカラーフィルター１０４と、このカラーフィルター１０４上に設ける保護膜１０５と、保護膜１０５上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設ける透明電極１０６とを有する構造である。
【００５５】
この第３の実施例でも、図１に示した第１の実施例と同様に、遮光膜１０２と透明電極１０６の間に絶縁膜１０３と保護膜１０５との多層膜が形成されるている。このため、遮光膜１０２と透明電極１０６の間の電気的ショートの発生を防止することができる。
【００５６】
図４に本発明の第４の実施例における第１の基板１０１の断面図を示す。第４の実施例の構造は、図１から図３に示す保護膜１０５を廃止し、カラーフィルター１０４を絶縁層として活用した構造である。
【００５７】
図４に示すように、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設けるカラーフィルター１０４、とカラーフィルター１０４上に設ける透明電極１０６とを有する構造である。
【００５８】
図４に示すように、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設ける隣り合うカラーフィルターの対向する辺が互いに逆方向の傾斜の斜面をなしこの斜面が斜面で互いに突き当たりオーバラップを形成した層よりなるカラーフィルター１０４、とカラーフィルター１０４上に設ける透明電極１０６とを有する構造である。
【００５９】
保護膜１０５を設ける目的は、一義的には透明電極１０６の表面平坦性の向上にある。しかし比較的低分割駆動の場合、駆動マージンが広いために、不充分な平坦性でも使用可能な表示品質を得ることができる。このような場合には保護膜１０５を廃止することが可能である。
【００６０】
しかし先に述べたように、金属薄膜による遮光層１０２を設けた場合には、保護膜１０５は多層膜絶縁層の一部としての機能も有するのであるから、単に保護膜１０５を廃止しただけでは多層膜による絶縁構造が失われ、絶縁膜１０３にピンホールが存在すれば、やはり透明電極１０６と遮光膜１０２の間の電気的ショートが生ずる。
【００６１】
そこで図４に示すように、隣合うカラーフィルター１０４を互いにオーバーラップし、遮光膜１０２と透明電極１０６との間にカラーフィルター１０４と絶縁膜１０３とによる多層膜による絶縁構造を構成する。
【００６２】
さらに、図４に示すように、対向する辺が互いに逆方向の傾斜の斜面をなす隣合うカラーフィルター１０４を遮光膜上の前記斜面で互いにオーバーラップし、遮光膜１０２と透明電極１０６との間にカラーフィルター１０４と絶縁膜１０３とによる多層膜による絶縁構造を構成する。
【００６３】
この場合、遮光効果は遮光膜１０２によって得ているのであるから、従来例の図１０で示したような大きな凸部生じるような、カラーフィルター１０４のオーバーラップは必要ない。なおオーバーラップが小さい場合には、工程ばらつきにより部分的に隙間が生じてしまうこともあり得るが、その場合でも電気的ショート事故発生の確率は大幅に低下する。
【００６４】
図５は本発明の第５の実施例における第１の基板１０１を示す断面図であり、保護膜１０５を廃止して、かつ絶縁膜１０３をカラーフィルター１０４上に設けた構造を示す。
【００６５】
図５に示すように、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設けるカラーフィルター１０４と、このカラーフィルター１０４上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設ける透明電極１０６とを有する構造である。
【００６６】
さらに、図５に示すように、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設ける隣り合うカラーフィルターの対向する辺が互いに逆方向の傾斜の斜面をなしこの斜面が斜面で互いに突き当たりオーバラップを形成した層よりなるカラーフィルター１０４と、このカラーフィルター１０４上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設ける透明電極１０６とを有する構造である。
【００６７】
カラーフィルター１０４を、図４を用いて説明した第４の実施例と同じく、オーバーラップさせることにより、カラーフィルター１０４と絶縁膜１０３とからなる多層膜構造の絶縁層を得ることができる。
【００６８】
このことは、さらにカラーフィルター１０４を、図４を用いて説明した第４の実施例と同じく、対向する辺が互いに逆方向の傾斜の斜面をなす隣合うカラーフィルター１０４を遮光膜上の前記斜面で互いにオーバーラップさせることにより、カラーフィルター１０４と絶縁膜１０３とからなる多層膜構造の絶縁層を得ることができる。
【００６９】
図４を用いて説明した第４の実施例と同じように、図５に示した第５の実施例では、保護膜１０５を設ける工程を廃止でき、低価格の液晶表示パネルを提供できる。また適切なオーバーラップを行えば、結果的に透明電極１０６の平坦性を向上させることもできる。
【００７０】
図６は本発明の第６の実施例における第１の基板１０１を示す断面図であり、カラーフィルターを使用しない、白黒表示の液晶表示パネルにおける第１の基板１０１の構造である。
【００７１】
図６に示した構造についてその製造工程を簡単に述べると、第１の基板１０１上の全面にまずスパッタリング法あるいは真空蒸着法を用いてクロム薄膜を形成させる。そのクロム薄膜をフォトエッチング法にて所定のパターンに形成し、遮光膜１０２を設ける。
【００７２】
この遮光膜１０２上にスパッタリング法で、硬質な透明絶縁体である酸化シリコンを形成し絶縁膜１０３を形成し、絶縁膜１０３上にスピンコート法を用い透明なアクリル樹脂を全面に塗布し保護膜１０５を設ける。さらに、保護膜１０５上にスパッタリング法で酸化インジュウム錫薄膜を全面に形成した後に、フォトエッチング法で所定のパターンを形成し、透明電極１０６を設ける。
【００７３】
この説明のようにして、第６の実施例では基板上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設ける保護膜１０５と、保護膜上１０５に設ける透明電極１０６を有する構造となり、多層膜構造の絶縁層を得ることができる。
【００７４】
絶縁膜１０３と保護膜１０５とが、遮光膜１０２と透明電極１０６との間に設けられているため、遮光膜１０２と透明電極１０６との電気的ショート発生を防止することができる。
【００７５】
図７は本発明の第７の実施例における第１の基板１０１を示す断面図であり、カラーフィルターを有しない基板において、絶縁膜１０３を保護膜１０５上に設けた構造を示す。
【００７６】
図７に示すように、第１の基板１０１上に設ける導電性を有する遮光膜１０２と、遮光膜１０２上に設ける保護膜１０５と、この保護膜１０５上に設ける絶縁膜１０３と、絶縁膜１０３上に設ける透明電極１０６とを有する構造である。
【００７７】
図６を用いて説明した第６の実施例と同様に、第７の実施例においても多層膜構造の絶縁層を得ることができる。したがって、透明電極１０６と遮光膜１０２との電気的ショート発生を、保護膜１０５と絶縁膜１０３とによって抑えることができる。
【００７８】
図８は本発明の第８の実施例における第１の基板１０１を示す断面図である。この第８の実施例においては絶縁膜１０３の機能をカラーフィルター１０４のオーバーラップにより得ている。
【００７９】
カラーフィルター１０４のオーバーラップによる効果などについては図４、図５を用いて説明した第４、第５の実施例の説明で述べたとおりであり、説明を省略する。
【００８０】
本発明の趣旨は以上の実施例の説明で明かであるが、なお若干の細補足を行えば、図１に示した第１の実施例、あるいは図６に示した第６の実施例の説明中、遮光膜１０２としてクロム薄膜を用いて説明した。しかしながら、遮光膜１０２としては、これ以外にも充分な遮光特性を得られる、タンタル、ニッケル、アルミ、チタンなどの薄膜を用いてもよい。
【００８１】
また絶縁膜１０３としては、スパッタリング法を用いて酸化シリコンを形成したが、酸化シリコン以外に、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化チタン、酸化ジリコニウムなどを、印刷法、真空蒸着法、ディップ法などを用いて形成することができる。
【００８２】
さらに保護膜１０５としては、透明なアクリル樹脂以外にも、透明なポリイミド樹脂、透明なエポキシ樹脂を使用することも可能である。また保護膜１０５の形成方法としてはスピンコート法以外にも、印刷法、ディッピング法も使用できる。
【００８３】
さらにカラーフィルター１０４については、染色法以外にも印刷法、顔料分散法を用いてカラーフィルター１０４を形成することも可能である。
【００８４】
また図１、図４、図６に示した実施例の場合、絶縁膜１０３は耐熱性のすぐれた第１の基板１０１および金属薄膜による遮光膜１０２上への設置であり、比較的高温で安定した絶縁膜１０３を設けることができる。またこのような安定した膜であるため、従来の製造工程をそのまま使用することが可能である。
【００８５】
つぎに図２と図３との比較において、絶縁膜１０３と保護膜１０５との関係について述べる。絶縁膜１０３と保護膜１０５とは、ともに絶縁層としての機能を果たすのであるが、絶縁膜１０３は専ら絶縁機能を、保護膜１０５は絶縁機能の他に前述の平坦化の目的をも有している膜と理解すれば良い。したがって両者の材質、膜厚などが異なる場合は、図２と図３は異なる実施例を示すことになる。
【００８６】
しかしながら、絶縁膜１０３を保護膜１０５と同一の材料で同一の膜厚で設けて、両者にともに絶縁機能と平坦化機能とを均等に負わせる場合には、図２と図３とは構造的には同一のものとなる。
【００８７】
同様なことが図６と図７においても言える。図６と図７においては段差を形成するカラーフィルター１０４が存在しないから、保護膜１０５に求められる平坦化の機能はそれほど必要がない。したがって絶縁膜１０３を保護膜１０５と同一の材料で同一の膜厚で設けるならば、図６と図７とは構造的には同一のものとなる。
【００８８】
しかしながらカラーフィルター１０４が無い場合には、他の機能がこれらの絶縁層に求められる。
【００８９】
すなわち遮光膜１０２が液晶表示パネルの有効表示面全面に井桁状に設けられて、そしてすべての遮光膜１０２が電気的に接続している場合、それぞれの透明電極１０６は、遮光膜１０２を介して容量的に結合する。この容量結合は、透明電極１０６が有する電気的抵抗と関係して液晶に印加する駆動電圧に歪みを生じさせ、液晶表示パネルの表示状態を悪化させる原因になる。
【００９０】
そのため透明電極１０６と遮光膜１０２との間隔を充分にとって、両者間の電気容量をできるだけ小さくする必要がある。そこで主に絶縁機能を重視する被膜を絶縁膜１０３とし、電気容量の低減化を図る被膜を保護膜１０５として、両者の材質あるいは膜厚を変えた場合においては、図６と図７は異なる構造となるのである。
以上の如く詳細に説明した本発明の実施形態の液晶パネルは、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設ける絶縁膜と、絶縁膜上に設けるカラーフィルターと、カラーフィルター上に設ける保護膜と、保護膜上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設けるカラーフィルターと、カラーフィルター上に設ける絶縁膜と、絶縁膜上に設ける保護膜と、保護膜上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設けるカラーフィルターと、カラーフィルター上に設ける保護膜と、保護膜上に設ける絶縁膜と、絶縁膜上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設ける絶縁膜と、絶縁膜上に設けるカラーフィルターと、カラーフィルター上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設けるカラーフィルターと、カラーフィルター上に設ける絶縁膜と、絶縁膜上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設ける絶縁膜と、絶縁膜上に設ける保護膜と、保護膜上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設ける保護膜と、保護膜上に設ける絶縁膜と、絶縁膜上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する遮光膜と、遮光膜上に設けるカラーフィルターと、カラーフィルター上に設ける保護膜と、保護膜上に設ける透明電極とを有する液晶パネルである。
また、前記絶縁膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化チタン、酸化ジリコニウムから選ばれる一つあるいは複数の材料よりなる。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する膜と前記膜の上方に透明電極とを配設し前記膜と前記透明電極の間に少なくとも絶縁膜を有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する膜と前記膜の上方に透明電極とを配設し前記膜と前記透明電極の間に少なくともカラーフィルタと絶縁膜を有する液晶パネルである。
また、複数の透明電極を形成した２枚の基板を透明電極を形成した面を対向させシール材により封止し前記封止内に液晶材を注入した基本構成なす液晶パネルに於いて、基板上に設ける導電性を有する膜と前記膜の上方に透明電極とを配設し前記膜と前記透明電極の間に保護膜とカラーフィルタと絶縁膜を有する液晶パネルである。さらに、このカラーフィルタが複数の色をなし前記カラフィルターのある色と隣接する色との間がオーバラップした構成をなし前記オーバラップした下方に前記膜が配設されている液晶パネルである。
また、第１と第２の基板の間に液晶を封止した液晶パネルに於いて、前記第１の基板上に設ける導電性を有する遮光膜とこの遮光膜上に設ける絶縁膜とこの絶縁膜上に設けるカラーフィルターとこのカラーフィルター上に設ける透明電極を有し、隣り合う前記カラーフィルターを互いにオーバラップし前記遮光膜と前記透明電極との間に前記カラーフィルターと前記絶縁膜とによる多層膜による絶縁構造を構成した液晶パネルである。また、このカラーフィルターの前記オーバラップが小さい液晶パネルである。
また、第１と第２の基板の間に液晶を封止した液晶パネルに於いて、前記第１の基板上に設ける導電性を有する遮光膜とこの遮光膜上に設けるカラーフィルターとこのカラーフィルター上に設ける絶縁膜とこの絶縁膜上に設ける透明電極を有し、隣り合う前記カラーフィルターを互いにオーバラップし前記遮光膜と前記透明電極との間に前記カラーフィルターと前記絶縁膜とによる多層膜による絶縁構造を構成した液晶パネルである。またこのカラーフィルターの前記オーバラップが小さい液晶パネルである。
【００９１】
【発明の効果】
以上の説明で明かなように、本発明は導電性を有する遮光膜を有する液晶パネルにおいて、遮光膜と透明電極との間に新たに絶縁膜を設け、または隣合うカラーフィルターをオーバーラップすることで、遮光膜と透明電極との間に、保護膜と絶縁膜、もしくはカラーフィルターと絶縁膜、またはカラーフィルター保護膜とからなる多層膜を形成する。これによりいずれかの層にピンホールがあっても、この膜構造で遮光膜と透明電極の電気的ショートの発生を確実に防止することができる。
【００９２】
このため遮光特性の不充分な絶縁体を用いた遮光膜を使用する必要がなく、遮光特性に優れ、しかも平坦性に優れた表示品質の高い液晶パネルを歩留まりを低下させること無く生産することができる。
【００９３】
しかも本発明の液晶表示パネルは、既存の保護膜、あるいはカラーフィルターを利用して多層膜構造を形成しているため、最小限の工程の追加で可能であるから大幅な価格上昇もない。
【００９４】
また、金属薄膜による遮光層を設けた場合には、保護膜は多層膜絶縁層の一部としての機能も有するのであるから、単に保護膜を廃止しただけでは多層膜による絶縁構造が失われ、絶縁膜にピンホールが存在すれば、やはり透明電極と遮光膜の間の電気的ショートが生ずる。そこで、隣合うカラーフィルターを互いにオーバーラップし、遮光膜と透明電極との間にカラーフィルターと絶縁膜とによる多層膜による絶縁構造を構成することで、ピンホールによる絶縁不良を防げる。カラーフィルターを用いて説明した実施例の如く、カラーフィルターをオーバーラップさせることにより、カラーフィルターと絶縁膜とからなる多層膜構造の絶縁層を得ることができる効果を有する。
実施例に示したように、保護膜を設ける工程を廃止でき、低価格の液晶表示パネルを提供できる効果を有する。また適切なオーバーラップを行うことで、結果的に透明電極の平坦性を向上させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例における遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例における遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施例における遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施例における遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図６】本発明の第６の実施例における遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図７】本発明の第７の実施例における遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図８】本発明の第８の実施例におけるの遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図９】従来の液晶表示パネルの構造を示す断面図である。
【図１０】従来の液晶表示パネルの遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【図１１】従来の液晶表示パネルの遮光膜を有する基板を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１基板
１０２遮光膜
１０３絶縁膜
１０４カラーフィルター
１０５保護膜
１０６透明電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a substrate of a liquid crystal panel, and more specifically, to a structure of a substrate provided with a light-shielding film having conductivity.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal panel typified by a liquid crystal display panel basically has two substrates on each of which a plurality of transparent electrodes are formed, the surfaces on which the transparent electrodes are formed are opposed to each other, sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into this. And configure.
[0003]
The prior art will be described below with reference to the drawings. FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a conventional color liquid crystal display panel.
[0004]
As shown in FIG. 9, a color filter 104 is provided on a first substrate 101, a protective film 105 is provided on the color filter 104, and a transparent electrode 106 is provided on the protective film 105. A transparent electrode 206 is provided on a second substrate 201 facing the first substrate 101 via the liquid crystal 300. Here, an alignment film is actually provided on the transparent electrode 106 and the transparent electrode 206, but is not shown.
[0005]
In the case of the configuration shown in FIG. 9, the protective film 105 is used to absorb irregularities on the layer surface of the color filter 104 and to planarize the surface of the transparent electrode 106. That is, if there is a non-uniform portion in the interval between the transparent electrode 106 and the transparent electrode 206 facing each other, non-uniform display brightness and non-uniform liquid crystal alignment occur in this portion and in the vicinity thereof, deteriorating the display quality. Cause it to Therefore, a protective film 105 is provided to finish the transparent electrode surface of the substrate flat.
[0006]
However, in the case of a liquid crystal display panel driven at a relatively low division, acceptable flatness can be obtained without a protective film, so that the formation of this protective film may be omitted.
[0007]
The transparent electrode 106 and the transparent electrode 206 are arranged in a matrix with each other, and opposing portions are pixel portions related to display, and other portions are non-pixel portions not related to display. The light transmittance of the non-pixel portion is desirably zero so as not to lower the contrast of the entire display.
[0008]
However, in practice, light leaks for various reasons, which significantly lowers the display quality. Therefore, a device for preventing light leakage from a non-pixel portion has been attempted.
[0009]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a first substrate 101 in a conventional example in which light leakage in a non-pixel portion is prevented, in which adjacent color filters 104 are overlapped to obtain a light-shielding effect.
[0010]
The configuration shown in FIG. 10 has several disadvantages. First, in order to enhance the light-shielding effect, the adjacent color filters 104 need to completely overlap, and this overlapping portion becomes convex.
[0011]
Since this convex portion has a relatively large distance, the surface step is not absorbed even by the protective film 105, and the flatness of the transparent electrode 106 is impaired.
[0012]
Further, even in a portion where the color filters 104 completely overlap, some light leakage occurs, which cannot be said to be a complete light shielding method.
[0013]
Further, according to this method, a light-shielding effect can be obtained only for a non-pixel portion parallel to the color filter 104, and a non-pixel portion orthogonal to the color filter 104 cannot be shielded.
[0014]
FIG. 11 is a sectional view showing a first substrate 101 in another conventional example.
[0015]
As shown in FIG. 11, a light-shielding film 102 is provided on a first substrate 101, a color filter 104 is provided on the light-shielding film 102, a protective film 105 is provided on the color filter 104, A transparent electrode 106 is provided thereon.
[0016]
According to the configuration shown in FIG. 11, the light shielding film 102 can be provided independently of the color filter 104. As a result, by forming the light-shielding film 102 in a cross shape, a light-shielding effect can be obtained even for non-pixel portions parallel to the color filter 104, and also for non-pixel portions orthogonal to the color filter 104. A light-shielding effect can be obtained.
[0017]
As a method for forming the light-shielding film 102, there is a method in which a black resin in which a black pigment or a black dye as an insulating material is dispersed is formed by a printing method or a photoetching method. However, the absorbance of the black resin material is low and the film thickness is small. In such a case, sufficient light-shielding characteristics cannot be obtained.
[0018]
In order to obtain sufficient light-shielding characteristics with this black resin, it is necessary to make the resin film sufficiently thick. However, when the film thickness is increased in this manner, a large surface step occurs between the light-shielding film portion and the portion without the light-shielding film serving as an effective pixel, and it is difficult to flatten the step by the protective film 105. is there.
[0019]
As described above, a liquid crystal display panel having a substrate structure with insufficient flatness causes non-uniform alignment of liquid crystal, resulting in poor display quality. To solve this problem, a metal thin film is used as a material of the light shielding film 102.
[0020]
The manufacturing process of the conventional example shown in FIG. 11 when a metal material is used for the light-shielding film 102 will be briefly described. An opaque metal such as chromium is formed on the first substrate 101 by a sputtering method or a vacuum evaporation method. After the thin film is formed, a predetermined pattern is formed by a photoetching method to form a light-shielding film 102.
[0021]
A color filter 104 is provided on the light-shielding film 102 by a printing method, a dyeing method, a pigment dispersion method, or the like. Further, a protective film 105 is provided on the color filter 104 by using a transparent resin such as polyimide or acrylic by a printing method or a spin coating method. An indium tin oxide film serving as the transparent electrode 106 is formed on the entire surface of the protective film 105 by using a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. This indium tin oxide film is processed into a predetermined pattern shape by a photoetching method to form a transparent electrode 106.
[0022]
When the light-shielding film 102 is a thin metal film, the protective film 105 has an effect as an insulating film between the light-shielding film 102 and the transparent electrode 106 in addition to the flattening effect as described above.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, using a metal thin film for the light-shielding film 102 is a practical method for forming the light-shielding film 102 having sufficient light-shielding characteristics and capable of ensuring the surface flatness of the transparent electrode 106. Another advantage is that the metal thin film serving as the light-shielding film 102 can be finely patterned by a photoetching method.
[0024]
However, when a metal thin film is used as the light-shielding film 102, an electrical short-circuit often occurs between the light-shielding film 102 and the transparent electrode 106, which causes a problem that the yield is greatly reduced.
[0025]
This is because the protective film 105 should be electrically insulated between the light shielding film 102 and the transparent electrode 106. However, the protective film 105 actually has many fine pinholes. The light-shielding film 102 and the transparent electrode 106 are electrically short-circuited via the hole. At present, it is very difficult to completely eliminate the pinhole generated in the protective film 105.
[0026]
The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to prevent an electrical short circuit between a light-shielding film and a transparent electrode, and to stably supply a liquid crystal display panel with high display quality. .
Another object of the present invention is to improve the surface flatness of the transparent electrode 106.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a first substrate and a second substrate. And a transparent electrode disposed on the liquid crystal side above the color filter, wherein the liquid crystal panel has at least a configuration in which the color filters of the plurality of colors are arranged side by side in a predetermined pattern. The opposing sides of the adjacent color filters form slopes that are inclined in opposite directions, and the slopes abut each other only on the slopes, so that adjacent colors formed between the light shielding film and the transparent electrode are formed. It is characterized in that an overlap between filters is formed. Further, the light-shielding film is made of a film of chromium, tantalum, nickel, aluminum, or titanium. Further, the light-shielding film is a light-shielding film in which chromium is formed in a predetermined pattern by a photoetching method. Further, a color filter and a transparent electrode overlapping the light-shielding film and the insulating film are laminated in this order on the conductive light-shielding film to form a multilayer film structure. Further, the multilayer structure on the light shielding film is characterized in that a color filter overlapping the light shielding film, an insulating film, and a transparent electrode are laminated in this order to form a multilayer film structure.
In particular, in order to solve the above problems, the present invention,A method for manufacturing a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a first substrate and a second substrate, wherein a light shielding film made of a conductive metal thin film is formed on the first substrate, and the light shielding film is formed. A plurality of color filters of a plurality of colors are arranged directly adjacent to each other in a predetermined pattern on one substrate, and the opposite sides of the color filters of a plurality of adjacent colors are inclined on the light shielding film in directions opposite to each other. This slope forms an overlap by abutting each other on the slope, and a thin insulating film made of silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, titanium oxide, or zirconium oxide is formed directly on the color filters of a plurality of colors. The method is characterized by including a step of forming a transparent electrode directly on an insulating film by a sputtering method or a vacuum evaporation method.
Furthermore, the light-shielding film made of a metal film is characterized by being made of a film of chromium, tantalum, nickel, aluminum, or titanium.
[0041]
The liquid crystal display panel configured by using the above-mentioned means is provided with a newly provided insulating film, a protective film, and an electrical short between the light-shielding film and the transparent electrode caused by the fine pinholes of the protective film and the color filter. This can be prevented by forming an insulating layer of a color filter, an insulating film and a protective film and a color filter, or a multilayer film of a protective film and a color filter. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display panel having excellent flatness and high quality display quality with sufficient light-shielding characteristics without lowering the yield.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below using examples.
[0043]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the drawings show only structures and do not show dimensions and the like. Further, an alignment film and the like on the transparent electrode are not shown.
[0044]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first substrate 101 according to the first embodiment of the present invention.
[0045]
As shown in FIG. 1, a chromium thin film is first formed on the entire surface of a first substrate 101 by a sputtering method or a vacuum evaporation method, and the chromium thin film is formed in a predetermined pattern by a photo etching method. 102 is provided.
[0046]
Further, silicon oxide which is a hard and transparent insulator is formed over the light-shielding film 102 by a sputtering method, so that an insulating film 103 is formed. After that, a color filter 104 is directly formed on the insulating film 103 by using a dyeing method.
[0047]
Thereafter, a transparent acrylic resin is further applied on the entire surface of the color filter 104 by a spin coating method, and a protective film 105 is provided. Further, an indium tin oxide thin film is formed on the entire surface of the protective film 105 by a sputtering method, and then a predetermined pattern is formed by a photoetching method, and a transparent electrode 106 is provided.
[0048]
That is, the first embodiment shown in FIG. 1 includes a conductive light-shielding film 102 provided on a first substrate 101, an insulating film 103 provided on the light-shielding film 102, and a color filter 104 provided on the insulating film 103. , A structure having a protective film 105 provided on the color filter 104 and a transparent electrode 106 provided on the protective film 105.
[0049]
According to the present invention employing the structure shown in FIG. 1, even if a metal thin film having conductivity but sufficient light-shielding characteristics is used as the light-shielding film 102, the insulating film 103 and the protective film 105 are formed as a multilayer film. It is provided between the light shielding film 102 and the transparent electrode 106. For this reason, even if the insulating film 103 has a pinhole, it is possible to reliably prevent the electrical short circuit between the light-shielding film 102 and the transparent electrode 106 with the multilayer structure including the protective film 105.
[0050]
FIG. 2 is a sectional view showing a first substrate 101 according to a second embodiment of the present invention, and shows a structure in which an insulating film 103 is provided on a color filter 104.
[0051]
As shown in FIG. 2, a light-shielding film 102 having conductivity provided on a first substrate 101, a color filter 104 provided on the light-shielding film 102, an insulating film 103 provided on the color filter 104, and an insulating film 103 The structure has a protective film 105 provided thereon and a transparent electrode 106 provided on the protective film 105.
[0052]
Also in the second embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 1, since a multilayer film of the insulating film 103 and the protective film 105 is formed between the light shielding film 102 and the transparent electrode 106, The occurrence of an electrical short between the light-shielding film 102 and the transparent electrode 106 can be prevented.
[0053]
FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention, and shows a structure in which an insulating film 103 is provided on a protective film 105.
[0054]
As shown in FIG. 3, a conductive light-shielding film 102 provided on a first substrate 101, a color filter 104 provided on the light-shielding film 102, a protective film 105 provided on the color filter 104, and a protective film 105 The structure has an insulating film 103 provided thereon and a transparent electrode 106 provided over the insulating film 103.
[0055]
Also in the third embodiment, a multilayer film of an insulating film 103 and a protective film 105 is formed between a light shielding film 102 and a transparent electrode 106, as in the first embodiment shown in FIG. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of an electrical short between the light shielding film 102 and the transparent electrode 106.
[0056]
FIG. 4 is a sectional view of a first substrate 101 according to a fourth embodiment of the present invention. The structure of the fourth embodiment is a structure in which the protective film 105 shown in FIGS. 1 to 3 is eliminated, and the color filter 104 is used as an insulating layer.
[0057]
As shown in FIG. 4, a light-shielding film 102 having conductivity provided on a first substrate 101, an insulating film 103 provided on the light-shielding film 102, a color filter 104 provided on the insulating film 103, and a color filter 104 And a transparent electrode 106 provided on the substrate.
[0058]
As shown in FIG. 4, a light-shielding film 102 having conductivity which is provided over a first substrate 101, an insulating film 103 which is provided over the light-shielding film 102, and an opposing side of an adjacent color filter provided over the insulating film 103 The structure has a color filter 104 composed of layers in which the slopes are inclined in directions opposite to each other and the slopes abut each other on the slope and form an overlap, and a transparent electrode 106 provided on the color filter 104.
[0059]
The purpose of providing the protective film 105 is primarily to improve the surface flatness of the transparent electrode 106. However, in the case of relatively low division driving, a usable display quality can be obtained even with insufficient flatness due to a wide driving margin. In such a case, the protective film 105 can be eliminated.
[0060]
However, as described above, when the light-shielding layer 102 made of a metal thin film is provided, the protective film 105 also has a function as a part of the multilayer insulating layer. If the insulating structure of the multilayer film is lost and a pinhole is present in the insulating film 103, an electrical short between the transparent electrode 106 and the light-shielding film 102 will also occur.
[0061]
Therefore, as shown in FIG. 4, adjacent color filters 104 overlap each other, and an insulating structure of a multilayer film including the color filter 104 and the insulating film 103 is formed between the light shielding film 102 and the transparent electrode 106.
[0062]
Further, as shown in FIG. 4, adjacent color filters 104 whose opposite sides form inclined surfaces inclined in opposite directions overlap with each other on the inclined surface on the light-shielding film, and the light-shielding film 102 and the transparent electrode 106 Next, an insulating structure of a multilayer film including the color filter 104 and the insulating film 103 is formed.
[0063]
In this case, since the light-shielding effect is obtained by the light-shielding film 102, it is not necessary to overlap the color filters 104 such that a large convex portion as shown in FIG. If the overlap is small, a gap may partially occur due to process variation, but even in such a case, the probability of occurrence of an electrical short accident is greatly reduced.
[0064]
FIG. 5 is a sectional view showing a first substrate 101 according to a fifth embodiment of the present invention, and shows a structure in which the protective film 105 is omitted and the insulating film 103 is provided on the color filter 104.
[0065]
As shown in FIG. 5, a light-shielding film 102 having conductivity provided on a first substrate 101, a color filter 104 provided on the light-shielding film 102, an insulating film 103 provided on the color filter 104, and an insulating film 103 This is a structure having a transparent electrode 106 provided thereon.
[0066]
Further, as shown in FIG. 5, the opposing sides of the conductive light-shielding film 102 provided on the first substrate 101 and the adjacent color filters provided on the light-shielding film 102 form slopes which are inclined in directions opposite to each other. The structure has a color filter 104 made of a layer in which the slope abuts each other on the slope to form an overlap, an insulating film 103 provided on the color filter 104, and a transparent electrode 106 provided on the insulating film 103.
[0067]
By overlapping the color filters 104 as in the fourth embodiment described with reference to FIG. 4, an insulating layer having a multilayer structure composed of the color filters 104 and the insulating film 103 can be obtained.
[0068]
This means that, similarly to the fourth embodiment described with reference to FIG. 4, the adjacent color filters 104 whose opposite sides form slopes in opposite directions are different from those of the fourth embodiment described with reference to FIG. By overlapping with each other, an insulating layer having a multilayer structure including the color filter 104 and the insulating film 103 can be obtained.
[0069]
As in the fourth embodiment described with reference to FIG. 4, in the fifth embodiment shown in FIG. 5, the step of providing the protective film 105 can be omitted, and a low-cost liquid crystal display panel can be provided. If an appropriate overlap is performed, the flatness of the transparent electrode 106 can be improved as a result.
[0070]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a first substrate 101 according to a sixth embodiment of the present invention, and shows a structure of the first substrate 101 in a monochrome liquid crystal display panel that does not use a color filter.
[0071]
The manufacturing process of the structure shown in FIG. 6 will be briefly described. First, a chromium thin film is formed on the entire surface of the first substrate 101 by using a sputtering method or a vacuum evaporation method. The chromium thin film is formed in a predetermined pattern by a photo-etching method, and a light-shielding film 102 is provided.
[0072]
A silicon oxide, which is a hard transparent insulator, is formed on the light-shielding film 102 by a sputtering method to form an insulating film 103, and a transparent acrylic resin is applied on the entire surface of the insulating film 103 by a spin coating method to form a protective film. 105 is provided. Further, after forming an indium tin oxide thin film on the entire surface of the protective film 105 by a sputtering method, a predetermined pattern is formed by a photoetching method, and a transparent electrode 106 is provided.
[0073]
As described above, in the sixth embodiment, a conductive light-shielding film 102 provided on a substrate, an insulating film 103 provided on the light-shielding film 102, a protective film 105 provided on the insulating film 103, and a protective film The structure has the transparent electrode 106 provided on the upper portion 105, so that an insulating layer having a multilayer structure can be obtained.
[0074]
Since the insulating film 103 and the protective film 105 are provided between the light-shielding film 102 and the transparent electrode 106, an electrical short circuit between the light-shielding film 102 and the transparent electrode 106 can be prevented.
[0075]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a first substrate 101 according to a seventh embodiment of the present invention, and shows a structure in which an insulating film 103 is provided over a protective film 105 on a substrate having no color filter.
[0076]
As shown in FIG. 7, a light-shielding film 102 having conductivity provided on a first substrate 101, a protective film 105 provided on the light-shielding film 102, an insulating film 103 provided on the protective film 105, and an insulating film 103 This is a structure having a transparent electrode 106 provided thereon.
[0077]
Similarly to the sixth embodiment described with reference to FIG. 6, an insulating layer having a multilayer structure can be obtained in the seventh embodiment. Therefore, the occurrence of an electrical short between the transparent electrode 106 and the light-shielding film 102 can be suppressed by the protective film 105 and the insulating film 103.
[0078]
FIG. 8 is a sectional view showing a first substrate 101 according to an eighth embodiment of the present invention. In the eighth embodiment, the function of the insulating film 103 is obtained by overlapping the color filters 104.
[0079]
The effects of the overlap of the color filters 104 and the like are as described in the description of the fourth and fifth embodiments described with reference to FIGS.
[0080]
The gist of the present invention is clear in the description of the above embodiment. However, with some additional details, the description of the first embodiment shown in FIG. 1 or the sixth embodiment shown in FIG. In the description, the chrome thin film is used as the light-shielding film 102. However, as the light-shielding film 102, tantalum, nickel, aluminum,,A thin film such as titanium may be used.
[0081]
As the insulating film 103, silicon oxide was formed by a sputtering method. In addition to silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, titanium oxide, zirconium oxide, or the like was used by a printing method, a vacuum evaporation method, a dip method, or the like. Can be formed.
[0082]
Further, as the protective film 105, besides a transparent acrylic resin, a transparent polyimide resin or a transparent epoxy resin can also be used. As a method for forming the protective film 105, a printing method and a dipping method can be used in addition to the spin coating method.
[0083]
Further, as for the color filter 104, it is possible to form the color filter 104 by using a printing method and a pigment dispersion method other than the dyeing method.
[0084]
In the embodiment shown in FIGS. 1, 4, and 6, the insulating film 103 is provided on the first substrate 101 and the light-shielding film 102 made of a metal thin film having excellent heat resistance, and is stable at a relatively high temperature. Insulating film 103 can be provided. In addition, because of such a stable film, a conventional manufacturing process can be used as it is.
[0085]
Next, the relationship between the insulating film 103 and the protective film 105 will be described in comparison between FIG. 2 and FIG. The insulating film 103 and the protective film 105 both function as an insulating layer. However, the insulating film 103 has an insulating function exclusively, and the protective film 105 has the above-mentioned planarizing purpose in addition to the insulating function. It should be understood that the film is. Therefore, when the materials and the film thicknesses of the two are different, FIGS. 2 and 3 show different embodiments.
[0086]
However, in the case where the insulating film 103 is provided with the same material and the same thickness as the protective film 105 and both of them have an insulating function and a planarizing function equally, FIGS. 2 and 3 are structurally different. Are the same.
[0087]
The same can be said for FIGS. 6 and 7. 6 and 7, there is no color filter 104 forming a step, so that the flattening function required for the protective film 105 is not so necessary. Therefore, if the insulating film 103 is provided with the same material and the same thickness as the protective film 105, FIGS. 6 and 7 are structurally the same.
[0088]
However, when the color filter 104 is not provided, other functions are required for these insulating layers.
[0089]
That is, when the light-shielding film 102 is provided in a grid pattern on the entire effective display surface of the liquid crystal display panel, and all the light-shielding films 102 are electrically connected, the respective transparent electrodes 106 are interposed via the light-shielding film 102. Couple capacitively. This capacitive coupling causes a distortion in the driving voltage applied to the liquid crystal in relation to the electric resistance of the transparent electrode 106, and causes deterioration of the display state of the liquid crystal display panel.
[0090]
For this reason, it is necessary to ensure a sufficient distance between the transparent electrode 106 and the light-shielding film 102 and minimize the electric capacitance between the two. 6 and 7 are different from each other in the case where the film whose main function or thickness is changed is changed to the insulating film 103 and the protective film 105 is formed to reduce the electric capacity. It becomes.
As described in detail above, the liquid crystal panel of the embodiment of the present invention has two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed, the surfaces on which the transparent electrodes are formed are opposed to each other, and the substrates are sealed with a sealing material. In a liquid crystal panel having a basic configuration in which a material is injected, a conductive light-shielding film provided on a substrate, an insulating film provided on the light-shielding film, a color filter provided on the insulating film, and a protective film provided on the color filter And a transparent electrode provided on the protective film.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, A liquid crystal panel having a light-shielding film having conductivity provided on a light-shielding film, a color filter provided on the light-shielding film, an insulating film provided on the color filter, a protective film provided on the insulating film, and a transparent electrode provided on the protective film. is there.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, A liquid crystal panel having a conductive light-shielding film provided on a light-shielding film, a color filter provided on the light-shielding film, a protective film provided on the color filter, an insulating film provided on the protective film, and a transparent electrode provided on the insulating film. is there.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, The liquid crystal panel includes a light-shielding film having conductivity provided in the above, an insulating film provided on the light-shielding film, a color filter provided on the insulating film, and a transparent electrode provided on the color filter.
A liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other with the surfaces on which the transparent electrodes are formed, sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing. A liquid crystal panel having a conductive light-shielding film provided on a substrate, a color filter provided on the light-shielding film, an insulating film provided on the color filter, and a transparent electrode provided on the insulating film.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, A liquid crystal panel comprising: a light-shielding film having conductivity provided on the insulating film; an insulating film provided on the light-shielding film; a protective film provided on the insulating film; and a transparent electrode provided on the protective film.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, A liquid crystal panel comprising: a light-shielding film having conductivity provided on the light-shielding film; a protective film provided on the light-shielding film; an insulating film provided on the protective film; and a transparent electrode provided on the insulating film.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, And a color filter provided on the light shielding film, a protective film provided on the color filter, and a transparent electrode provided on the protective film.
The insulating film is made of one or more materials selected from silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, titanium oxide, and zirconium oxide.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, A liquid crystal panel having a conductive film provided thereon and a transparent electrode disposed above the film, and having at least an insulating film between the film and the transparent electrode.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, And a transparent electrode provided above the film and a transparent electrode, and at least a color filter and an insulating film are provided between the film and the transparent electrode.
Further, in a liquid crystal panel having a basic configuration in which two substrates on which a plurality of transparent electrodes are formed are opposed to each other on a surface on which the transparent electrodes are formed and sealed with a sealing material, and a liquid crystal material is injected into the sealing, And a transparent electrode provided above the film and a transparent electrode, and a protective film, a color filter, and an insulating film are provided between the film and the transparent electrode. Further, the liquid crystal panel is a liquid crystal panel in which the color filter forms a plurality of colors and a color of the color filter and an adjacent color overlap each other, and the film is disposed below the overlapped portion.
In a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a first substrate and a second substrate, a conductive light-shielding film provided on the first substrate, an insulating film provided on the light-shielding film, and the insulating film A color filter provided thereon and a transparent electrode provided on the color filter, and a multilayer film including the color filter and the insulating film between the light shielding film and the transparent electrode, wherein the adjacent color filters overlap each other. Is a liquid crystal panel having an insulating structure according to the invention. Further, the liquid crystal panel has a small overlap of the color filters.
In a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a first substrate and a second substrate, a conductive light-shielding film provided on the first substrate, a color filter provided on the light-shielding film, and the color filter A multilayer film comprising an insulating film provided thereon and a transparent electrode provided on the insulating film, wherein the adjacent color filters overlap each other, and the color filter and the insulating film are provided between the light shielding film and the transparent electrode. Is a liquid crystal panel having an insulating structure according to the invention. Further, the liquid crystal panel has a small overlap of the color filters.
[0091]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, the present invention provides a liquid crystal panel having a light-shielding film having conductivity, in which a new insulating film is provided between the light-shielding film and the transparent electrode, or an adjacent color filter is overlapped. Then, between the light-shielding film and the transparent electrode, a multilayer film including a protective film and an insulating film, a color filter and an insulating film, or a color filter protective film is formed. Thus, even if there is a pinhole in any of the layers, it is possible to reliably prevent the occurrence of an electrical short between the light-shielding film and the transparent electrode with this film structure.
[0092]
Therefore, it is not necessary to use a light-shielding film using an insulator having insufficient light-shielding properties, and it is possible to produce a liquid crystal panel having excellent light-shielding properties and excellent flatness and high display quality without lowering the yield. it can.
[0093]
In addition, since the liquid crystal display panel of the present invention has a multilayer structure using an existing protective film or color filter, it can be added with a minimum number of steps, so that there is no significant increase in price.
[0094]
In addition, when a light-shielding layer made of a metal thin film is provided, the protective film also has a function as a part of the multilayer insulating layer, so simply omitting the protective film loses the insulating structure of the multilayer film, If a pinhole is present in the insulating film, an electrical short between the transparent electrode and the light-shielding film also occurs. Therefore, the adjacent color filters are overlapped with each other, and an insulation structure composed of a multilayer film including the color filters and the insulation film is formed between the light-shielding film and the transparent electrode, whereby insulation failure due to pinholes can be prevented. As in the embodiment described using the color filter, by overlapping the color filters, there is an effect that an insulating layer having a multilayer structure composed of the color filter and the insulating film can be obtained.
As described in the embodiment, the step of providing a protective film can be eliminated, and an effect of providing a low-cost liquid crystal display panel can be obtained. In addition, by performing an appropriate overlap, the effect of improving the flatness of the transparent electrode can be obtained as a result.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a substrate having a light-shielding film according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a substrate having a light shielding film according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing a substrate having a light shielding film according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a substrate having a light shielding film according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a substrate having a light shielding film according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a substrate having a light-shielding film according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a substrate having a light-shielding film according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a substrate having a light shielding film according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional liquid crystal display panel.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a substrate having a light-shielding film of a conventional liquid crystal display panel.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a substrate having a light-shielding film of a conventional liquid crystal display panel.
[Explanation of symbols]
101 substrate
102 Light shielding film
103 insulating film
104 color filter
105 protective film
106 transparent electrode

Claims

A method for manufacturing a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a first substrate and a second substrate,
Forming a light-shielding film made of a conductive metal thin film on the first substrate;
Directly on the first substrate on which the light-shielding film is formed, color filters of a plurality of colors are arranged adjacent to each other in a predetermined pattern. The opposite sides of the filter are inclined in opposite directions to each other, and this slope forms an overlap by abutting each other on the slope,
Directly on the color filters of the plurality of colors, a thin insulating film made of silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, titanium oxide, or zirconium oxide is formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method,
Forming a transparent electrode directly on the insulating film,
A method for manufacturing a liquid crystal panel, comprising steps.

2. The method according to claim 1, wherein the light shielding film made of a metal film is made of a film of chromium, tantalum, nickel, aluminum, or titanium.