JPH06208135A

JPH06208135A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06208135A
Application number: JP306593A
Authority: JP
Inventors: Tomiya Sonoda; 富也薗田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-01-12
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1994-07-26

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶層のディスクリネーションや層間短絡欠
陥や開口率の低下等の問題を解消して表示品位の高い液
晶表示装置を提供する。【構成】可視光の透過率が３乃至１０％の絶縁性材料
から形成され、画素電極１０５どうしの間の非画素部分
を被覆するようにＴＦＴ素子アレイ基板１０７上に配置
された第１の遮光膜１２９と、可視光の透過率が３乃至
１０％の材料から形成され前記の第１の遮光膜１２９に
平面的には略重なるように対向基板１１３上に配置され
た第２の遮光膜１３１とを併せ用いることで、一つ一つ
の遮光膜の膜厚は１μｍ程度と薄くとも光学濃度２〜３
の遮光性を実現することができ、液晶層のディスクリネ
ーションや層間短絡欠陥や開口率の低下等の問題を解消
して表示品位の高い液晶表示装置を提供することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、低消費電力等の
特徴を活かして、テレビあるいはグラフィックディスプ
レイなどの表示デバイスとして盛んに利用されている。

【０００３】中でも、多結晶シリコンや非晶質シリコン
などを用いた薄膜トランジスタ（Thin Film Transisto
r；以下、ＴＦＴと略称）や酸化アルミニウムのような
金属を金属薄膜から形成された電極で挟持してなるＭＩ
Ｍ（Metal-Insulator-Metal ）素子のような電気抵抗が
非線形な非線形素子などをスイッチング素子として用い
たアクティブマトリックス型液晶表示装置は、高速応答
性に優れ、高精細化に適しており、ディスプレイ画面の
高画質化、大型化、カラー画像化を実現するものとして
注目されている。

【０００４】そのようなアクティブマトリックス型液晶
表示装置の表示素子部分は通常、図４、図５に示すよう
に、ガラス基板上４０１上にＴＦＴのようなスイッチン
グ用アクティブ素子としてのＴＦＴ４０３とこれに接続
された画素電極４０５とが配設されたアクティブ素子ア
レイ基板４０７と、これに対向して配置される対向電極
４０９がガラス基板４１１上に形成された対向基板４１
３と、これらの基板４０７、４１３間に挟持される液晶
層４１５と、さらに各基板の外表面側にそれぞれ貼設さ
れる偏光板４１７、４１９と、アクティブ素子アレイ基
板４０７上に直交するように配設されて前記のＴＦＴ４
０３に接続される信号線４２１および走査線４２３とか
らその主要部分が構成されている。また近年では画面を
カラー表示化するために、対向基板４１１側にＲ（赤）
・Ｇ（緑）・Ｂ（青）のような光の 3原色に対応する色
セルを有するカラーフィルタ４２５が用いられることも
多くなっている。そしてそれらの上を覆うように配向膜
４２７、４２９が形成されている。

【０００５】そして透過型として用いられる通常の液晶
表示装置の場合では、画素電極４０５はＩＴＯのような
透明導電膜から形成されており、この画素電極４０５と
これに対向する対向電極４０９とこれらに挟持された液
晶層４１５とで画素が形成され、この画素の部分だけが
表示動作を行ない、その外の部分、例えば画素と画素と
の間のようないわゆる非画素部分はほとんど全く動作し
ていない状態となっている。

【０００６】このような画素と画素との間隙部分のよう
な非画素部分は常に非変調の光が透過する状態となって
いるため、画面での表示としては常に光が漏れている状
態であり画像のバックグラウンドが常にある程度の階調
状態を示していることになるため、表示画像のコントラ
ストが著しく低下するという問題がある。

【０００７】そこで、このような非変調光の定常的な漏
れを防ぐための方策として、対向する 2つの基板それぞ
れの配向膜４２７、４２９のラビング方向のなす角を直
交するようにラビング処理を施してＴＮ型液晶セルを形
成するとともに偏光板４１７、４１９の偏光軸を互いに
平行となるように配置して、液晶層４１５で変調されな
い光は透過されないようにして、液晶層４１５に動作電
圧が印加された場合にだけ光を透過させるという技術が
既に知られている。この技術によれば、動作原理上は非
変調光は透過しない。

【０００８】しかしながら、実際的には、前記の 2枚の
偏光板４１７、４１９の偏光軸の合わせ精度の如何によ
って非変調光の透過が決定されるため、この 2枚の偏光
板４１７、４１９の偏光軸を正確に互いに平行になるよ
うに合わせなければならない。実用的な合わせ精度とし
て偏光軸のずれの角度を 1度としても、このような合わ
せ精度を液晶表示パネルの量産時に実現することは困難
である。

【０００９】これに対して、対向する 2つの基板それぞ
れの配向膜４２７、４２９のラビング方向のなす角を直
交するようにラビング処理を施してＴＮ型液晶セルを形
成するとともに偏光板４１７、４１９の偏光軸を互いに
直交するように配置して、液晶層４１５に動作電圧が印
加された場合にだけ光を透過させるという技術が既に知
られている。この技術によれば、その偏光板４１７、４
１９の偏光軸のずれは光の透過率の若干のばらつきとな
るものの視感度的にはほとんど目立たず、画像のコント
ラストに与える影響は少なく、量産性に富むと言える。
しかしこの場合にも画素の部分の液晶層４１５の光の透
過率だけが可変なので、明表示の画像の場合には画素と
画素との間隙のような非画素部分は目立たないが暗表示
の場合には画素部分だけが暗くなり非画素部分が明るい
ままに取り残されて画像が見苦しくなるという問題があ
る。

【００１０】そこでこのような問題の解決策として、画
素と画素との間隙のような非画素部分の透過光を遮断す
る例えばＣｒのような遮光性の高い金属膜などから形成
されたブラックマトリックスと呼ばれる遮光膜を対向基
板側に形成するという技術が既に知られており実用化も
成されている。このような遮光膜としては光学濃度 2〜
3であることが必要で、この場合の遮光膜の可視光透過
率は 1〜0.1 ％程度が必要とされている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような遮光膜を対向基板側に用いた液晶表示装置におい
ては、アクティブ素子アレイ基板上に配設された画素電
極と対向基板上に配設された遮光膜とを正確な精度を以
て位置合わせしなければならず、そのような位置合わせ
が容易ではないという問題がある。すなわち、通常の多
桁表示の液晶表示装置では画素ピッチを数 100μｍに設
計している場合が多いが、例えば 200μｍピッチの場合
では良好な表示に十分な画素の開口率を得るためには前
記の合わせ精度を数μｍ程度としなければならない。し
かしガラス基板の熱膨張等による寸法誤差なども絡むた
め容易ではない。

【００１２】また、上記のような位置合わせの誤差や液
晶表示パネルへの斜め方向からの入射光の遮光も考慮す
ると遮光膜の面積は10％程度のマージンを取ることが必
要であるため、画素電極の面積を開口率で表した場合の
値が50％乃至60％であるのに対して、最終的な画素の開
口率は40％乃至50％にまで低下するという問題がある。
これは表示画像の明るさが低下することにつながる。

【００１３】そこで、遮光膜をアクティブ素子アレイ基
板側に配設するという技術が、例えば特開昭61-209065
号公報等により提案されている。このような遮光膜とし
ては、例えばＣｒのような遮光性の高い金属から形成さ
れた遮光膜と、特開昭61-209065 号公報等に開示された
ような感光性ポリマーなどの有機材料からなる母材に黒
色またはそれに近い色調または補色関係にある 2色の染
料あるいは顔料を分散させて形成された遮光膜とに大別
できる。このような遮光膜をアクティブ素子アレイ基板
側に配設する技術によれば、前述の位置合わせの困難さ
の問題や開口率の低下の問題などを解消することができ
る。

【００１４】しかしながら、金属から形成された遮光膜
を用いる場合では、薄い膜厚でも高い遮光性を得ること
はできるという利点はあるものの、遮光膜が導電性を有
しているため、アクティブ素子アレイ基板上に形成され
た信号線や走査線や画素電極などとの短絡を防ぐことが
必要となり、層間絶縁膜を新たに形成しなければなら
ず、構造およびその製造工程が煩雑なものとなるという
問題がある。またそのような層間絶縁膜を形成しても、
その層間絶縁膜に例えばピンホール欠陥などがある場合
などにはその部分で短絡不良が発生するという問題があ
る。

【００１５】また、Ｃｒのような金属は表面の光の反射
率が高いために、画面に室内照明などが映り込んでしま
い表示が見辛くなるという問題もある。

【００１６】これに対して、感光性ポリマーなどの有機
材料からなる母材に黒色またはそれに近い色調または補
色関係にある 2色の染料あるいは顔料を分散させて形成
された遮光膜の場合では、その母材が有機材料のような
絶縁性を有する材料から形成されているため、短絡不良
の発生を避けることができ、またその製造も比較的簡易
なフォトリソグラフィー工程で行なうことができるとい
う利点はある。

【００１７】しかしながら、必要とされる光学濃度 2乃
至 3程度の遮光効果を得るためには、その膜厚を 1.5乃
至 2μｍ程度に厚くしなければならない。また例えば黒
色顔料として好適に用いられるカーボンブラックなどは
ある程度の導電性を有しているため、そのような導電性
を有する顔料を高濃度に混入すると遮光膜の絶縁性が低
くなってしまう。それ故ある程度の濃度までしか顔料を
混入できないので、必要な光学濃度を得るにはさらに膜
厚を厚くしなければならない。

【００１８】このため、遮光膜の端部の段差部分近傍に
液晶のディスクリネーションが発生するという問題があ
る。また、このように厚い遮光膜上に配向膜を形成する
と、その厚い膜の端部の段差部分に形成される配向膜に
段切れ不良などが生じるという問題がある。

【００１９】また、フォトリソグラフィー工程において
その感光性ポリマーを露光する際に露光パターンの光が
厚み方向の深部にまで十分には到達することが困難とな
り、また顔料分散型の場合では母材中に光を妨げる顔料
が存在するために厚み方向の深部への光の到達がさらに
困難となり、パターン欠けや剥離などのパターニング不
良が発生するという問題がある。

【００２０】また、近年ではカラー表示化のためにカラ
ーフィルタを対向基板に配設することが盛んに行なわれ
ており、このカラーフィルタを 3原色重ねて黒色を形成
して遮光膜とするという技術が提案されているが、この
場合でも前記の位置合わせが容易ではないという問題が
あり、また原理的には 3原色重ねれば黒色が形成される
はずであるが実際には各色のバランスにより黒以外の色
が形成され、表示のバックグラウンドが着色してしまい
表示画像が見苦しくなるという問題があった。また 3色
それぞれに対応した膜を 3層重ねることになるので、そ
の部分の膜厚が厚くなり、厚い段差部分に配向膜を形成
すると段切れ不良などが生じるという問題がある。

【００２１】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたもので、その目的は、液晶層のディスクリネ
ーションや層間短絡欠陥や開口率の低下等の問題を解消
した表示品位の高い液晶表示装置を提供することにあ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、基板上に交差するように
形成された複数の走査配線および複数の信号配線と該走
査配線および該信号配線の交差部ごとに形成され該走査
配線および該信号配線に接続されたスイッチング素子と
該スイッチング素子に接続された複数の画素電極とが形
成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッチ
ング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対向
電極が形成された対向基板と、前記スイッチング素子ア
レイ基板と前記対向基板との間に封入された液晶組成物
とを有する液晶表示装置において、可視光の透過率が 3
乃至10％の絶縁性材料から形成され、前記複数の画素電
極どうしの間を被覆するように前記スイッチング素子ア
レイ基板上に配置された第１の遮光膜と、可視光の透過
率が 3乃至10％の絶縁性材料から形成され、前記第１の
遮光膜に平面的には略重なるように前記対向基板上に配
置された第２の遮光膜とを具備することを特徴としてい
る。

【００２３】また、本発明の液晶表示装置は、上記の構
造において、前記第１の遮光膜を珪素またはゲルマニウ
ムの膜から形成し、前記第２の遮光膜を前記第１の遮光
膜の透過光の着色を略吸収する色フィルタとしての青色
フィルタまたは緑色フィルタまたはそれらを積層した膜
として形成してもよい。

【００２４】なお、本発明の液晶表示装置においては、
前記のスイッチング素子としてはＴＦＴ素子のような半
導体素子を用いてもよく、あるいはＭＩＭ素子のような
非線形抵抗素子を用いてもよい。

【００２５】また、前記の第１の遮光膜および第２の遮
光膜の膜厚は、ディスクリネーションのような配向欠陥
の発生やパターニング不良の発生を避けるために、 1.5
μｍ以下、より好ましくは 1μｍ以下とすることが望ま
しい。

【００２６】また、そのような第１の遮光膜および第２
の遮光膜の材料としては、上記のような珪素またはゲル
マニウムの膜や、その他にも例えば可視光の透過率が 3
乃至10％で絶縁性の良好な材料から形成された 1.0μｍ
以下の膜厚の感光性黒色レジストを用いればよい。

【００２７】

【作用】本発明によれば、スイッチング素子アレイ基板
上に第１の遮光膜が形成されているので、スイッチング
素子アレイ基板と対向基板との位置合わせを簡易に行な
うことができる。またこれにより位置合わせ誤差や斜方
入射光を考慮した遮光膜の画素電極への重なり（遮光マ
ージン）を取る必要がなくなるため、その遮光マージン
分の画素電極の開口率を向上することができる。

【００２８】また、前記の第１の遮光膜および第２の遮
光膜は、例えば珪素やゲルマニウムのような半導体や感
光性ポリマーなどの高抵抗材料（絶縁性材料）で形成さ
れているので、たとえ層間絶縁膜にピンホール欠陥が存
在していても層間短絡欠陥などの発生を避けることがで
きる。

【００２９】また、スイッチング素子アレイ基板上に第
１の遮光膜を形成し、対向基板上にも第１の遮光膜と平
面的に略重なるように第２の遮光膜を形成して、これら
の 2つの遮光膜を併せ用いて遮光を行なっているので、
その一枚ごとの厚さを 1μｍ以下に薄くしても液晶表示
パネルへの入射光に対する出射光の光学濃度 2乃至 3を
得ることができる。その可視光の透過率はそれぞれが 3
乃至10％に設定してあるので、 2枚の遮光膜を併せた可
視光の透過率は0.1 ％乃至 1％程度となる。このような
可視光の透過率は、光学濃度に換算すると光学濃度 2乃
至 3に相当する。このように十分な光学濃度を達成しな
がらもそれぞれの遮光膜の膜厚は薄くできるので、遮光
膜の端部でのディスクリネーションの発生や、遮光膜自
体のパターニング不良の発生や、その遮光膜上に形成す
る配向膜の段切れ不良の発生などを避けることができ
る。またこのとき、仮に第１の遮光膜と第２の遮光膜と
の位置が従来の技術の液晶表示装置と同様の誤差でずれ
たとしても、いずれの遮光膜も可視光の透過率が 3乃至
10％以下には設定されているので、そのずれた部分の重
なった部分との明るさのばらつきは高々1/10程度であ
り、一方の遮光膜だけでもずれた部分の透過光を目視で
はほとんど問題にならない程度にまで遮光することがで
きる。これは、人間の目の光刺激に対する視認性がその
光量の対数に比例してしか増加しないという性質に基づ
くものである。

【００３０】また、スイッチング素子アレイ基板上に第
１の遮光膜を半導体としての珪素またはゲルマニウムの
膜から形成すれば、このような半導体膜は絶縁性が良好
で、膜厚が薄くとも遮光性が高く、かつＣｒやＡｌなど
の金属膜のようには光を目立つように反射しないという
特質があるため、さらに有効である。しかしこのような
珪素またはゲルマニウムの膜から形成された遮光膜は赤
色光の透過率が若干高く、それを透過する光は 3原色中
の赤色に着色されてしまい、画面上で遮光膜の部分が若
干赤色に着色して見えるという不都合がある。そこで、
例えば対向基板側にカラーフィルタを用いる場合では、
第２の遮光膜を赤色の補色である青色フィルタまたは緑
色フィルタまたはそれらを重ねた色フィルタで形成し
て、第１の遮光膜で赤色に着色した透過光をこの第２の
遮光膜でほぼ吸収すればよい。このとき、青色フィルタ
の膜と緑色フィルタの膜とを重ねた場合の膜厚はさほど
の困難なく 1.5μｍ程度に設定できる。またこのとき色
フィルタで形成された第２の遮光膜の可視光の透過率を
第１の遮光膜と同様に 3乃至10％に設定しておくことは
言うまでもない。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３２】（実施例１）図１は、本発明の液晶表示装
置の構造を示す平面図、図２はその断面図である。ガラ
ス基板上１０１上にスイッチング素子としてのＴＦＴ１
０３とこれに接続された画素電極１０５とが配設された
ＴＦＴ素子アレイ基板１０７と、これに対向して配置さ
れる対向電極１０９がガラス基板１１１上に形成された
対向基板１１３と、これらの基板１０７、１１３間に挟
持される液晶層１１５と、さらに各基板の外表面側にそ
れぞれ貼設される偏光板１１７、１１９と、ＴＦＴ素子
アレイ基板１０７上に直交するように配設されて前記の
ＴＦＴ１０３に接続される信号線１２１および走査線１
２３とからその主要部分が構成されている。また近年で
は画面をカラー表示化するために、対向基板１１１側に
はＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）のような光の 3原色に
対応する色セルを有するカラーフィルタ１２５が形成さ
れている。

【００３３】そして透過型として用いられる通常の液晶
表示装置の場合では、画素電極１０５はＩＴＯのような
透明導電膜から形成されており、この画素電極１０５と
これに対向する対向電極１０９とこれらに挟持された液
晶層１１５とで画素１２７が形成され、この画素１２７
の部分だけが表示動作を行ない、その外側の部分、例え
ば隣り合う画素１２７どうしの間のような部分はほとん
ど全く動作していない状態となっている。そしてそのよ
うな部分を覆うように、画素を避けて黒色系の染料また
は顔料を有する感光性ポリマーをフォトリソグラフィー
でパターニングしてなる第１の遮光膜１２９および第２
の遮光膜１３１が形成されている。またＳｉＯ_x（酸化
珪素）膜またはＳｉＮ_x（窒化珪素）膜から形成された
膜厚0.2〜0.6 μｍの層間絶縁膜１３３が信号線１２１
を被覆するように形成されている。そしてＴＦＴ素子ア
レイ基板１０７および対向基板１１３の表面ほぼ全面を
被覆するように、それぞれ配向膜１３５、１３７が形成
されている。

【００３４】本実施例では、第１の遮光膜１２９および
第２の遮光膜１３１は高抵抗な感光性ポリマーに染料ま
たは顔料を分散して形成されたもので、その膜厚は 1μ
ｍ程度、その可視光透過率は膜のパターニングが支障な
く行なえることをも考慮して10〜 3％に設定した。ま
た、その光学濃度は約 2.5となった。また、このときの
第１の遮光膜１２９および第２の遮光膜１３１の電気抵
抗値は、10¹³〜10¹⁴Ωｃｍ以上であり絶縁性の良好なも
のとした。

【００３５】このように、ＴＦＴ素子アレイ基板１０７
上に第１の遮光膜１２９が形成されているので、ＴＦＴ
素子アレイ基板１０７と対向基板１１３との位置合わせ
を簡易に行なうことができる。またこれにより位置合わ
せ誤差や斜方入射光を考慮した第１の遮光膜１２９の画
素電極１０５への重なり（遮光マージン）を取る必要が
なくなるため、その遮光マージン分の画素電極１０５の
開口率を向上することができる。

【００３６】また、第１の遮光膜１２９および第２の遮
光膜１３１は、高抵抗な感光性ポリマーで形成されてい
るので、たとえ層間絶縁膜１３３にピンホール欠陥が存
在していても、信号線１２１などとの層間短絡欠陥の発
生を避けることができる。

【００３７】また、ＴＦＴ素子アレイ基板１０７上に第
１の遮光膜１２９を形成し、対向基板１１３上にも第１
の遮光膜１２９と平面的にほぼ重なるように第２の遮光
膜１３１を形成して、これらの 2つの遮光膜を併せ用い
て遮光を行なっているので、その一枚ごとの厚さを 1.5
μｍ以下、より望ましくは 1μｍ以下に薄くしても、液
晶表示パネルへの入射光に対する出射光の光学濃度 2乃
至 3を得ることができる。第１の遮光膜１２９および第
２の遮光膜１３１それぞれの可視光の透過率は3乃至10
％の値に設定してあるので、これら 2枚の遮光膜を併せ
て得られる可視光の透過率は0.1 ％乃至 1％程度とな
る。このように十分な光学濃度を達成しながらもそれぞ
れの遮光膜１２９、１３１の膜厚は薄くできるので、遮
光膜１２９、１３１の端部でのディスクリネーションの
発生や、遮光膜１２９、１３１自体のパターニング不良
の発生や、その遮光膜１２９、１３１上に形成する配向
膜１３５、１３７などの段切れ不良の発生などを避ける
ことができる。

【００３８】また、仮に第１の遮光膜１２９と第２の遮
光膜１３１との位置が従来の技術の液晶表示装置と同様
の誤差でずれたとしても、いずれの遮光膜１２９、１３
１も可視光の透過率が 3乃至10％以下には設定されてい
るので、そのずれた部分の重なった部分に対する明るさ
の差は、本実施例では最大1/10程度であり、一方の遮光
膜だけでもずれた部分の透過光を目視ではほとんど問題
にならない程度にまで遮光することができる。実際にそ
のずれの表示画面上での見え方を目視により検証した
が、ずれによる遮光膜部分の輝度のばらつきは、ほとん
ど全く識別できなかった。

【００３９】そして上記のような第１の実施例の液晶表
示装置に駆動回路等を組み込んで実際に駆動させ、その
表示画像の画質を評価した。その結果、ディスクリネー
ションや短絡不良に起因した表示欠陥などは見受けられ
ず、かつ明るく高コントラストの表示を実現できること
が確認された。

【００４０】（実施例２）図３は、本発明の第２の実施
例の液晶表示装置の構造を示す断面図である。なお、説
明の簡潔化のために、第１の実施例と同様の部分は同一
の付号で示している。

【００４１】この第２の実施例の液晶表示装置では、上
記の第１の実施例における感光性ポリマーから形成され
た第１の遮光膜１２９および第２の遮光膜１３１の代り
に、絶縁性の高い珪素またはゲルマニウムの膜から形成
された第１の遮光膜３２９と、カラーフィルタの色セル
を重ねて形成した第２の遮光膜３３１を用いた点が、第
１の実施例とは異なっている。すなわち、第１の遮光膜
１２９の代りに、第１の遮光膜３２９を珪素またはゲル
マニウムの膜から形成し、かつ第２の遮光膜１３１の代
りに第２の遮光膜３３１として前記の第１の遮光膜１２
９を透過した光の着色（赤色）をほぼ吸収する青色フィ
ルタ３３３または緑色フィルタ３３５またはそれらを重
ねて得られる色フィルタとして形成している点を特徴と
している。

【００４２】第１の遮光膜３２９および第２の遮光膜３
３１は、いずれも膜厚が 0.2〜 0.6μｍで、可視光の透
過率は10％以下、波長 600ｎｍの光の透過率は 5％以下
であり、また電気抵抗値は10⁸Ωｃｍ以上であり絶縁性
の高いものとしている。

【００４３】このようにＴＦＴ素子アレイ基板１０７上
に第１の遮光膜１２９を珪素またはゲルマニウムの膜か
ら形成すれば、このような膜は絶縁性が良好で、膜厚が
薄くとも遮光性が高く、かつＣｒやＡｌなどの金属膜の
ようには光を目立つように反射しないという特質がある
ため、第１の実施例の場合よりもさらに有効である。

【００４４】しかし、このような珪素またはゲルマニウ
ムの膜から形成された遮光膜３２９、３３１は赤色光の
透過率が若干高く、その透過光は 3原色中の赤色に着色
されてしまい、画面上で遮光膜３２９、３３１の部分が
赤色に着色して見えるという不都合がある。そこで、例
えば対向基板１１３側にカラーフィルタ１２５を用いる
場合では、第２の遮光膜３３１として、カラーフィルタ
１２５の 3原色中の赤色の補色である青色フィルタ３３
３または緑色フィルタ３３５とを含む隣接の色を重ねて
形成し、第１の遮光膜３２９で赤色に着色した透過光を
この第２の遮光膜３３１でほぼ吸収することで着色を解
消すればよい。このとき、青色フィルタ３３３の膜と緑
色フィルタ３３５の膜とを重ねた場合の合計の膜厚はさ
ほどの困難なく 1.5μｍ以下に設定できる。また、第２
の遮光膜３３１はカラーフィルタ１２５の青色フィルタ
３３３と緑色フィルタ３３５とを用いて形成できるの
で、簡易な製造工程で形成できるという利点もある。

【００４５】このような第２の実施例の液晶表示装置に
駆動回路等を組み込んで実際に駆動させ、その表示画像
の画質を評価した。その結果、ディスクリネーションや
短絡不良に起因した表示欠陥などは見受けられず、かつ
明るく高コントラストの表示を実現できることが確認さ
れた。

【００４６】なお、スイッチング素子としては上記の実
施例ではＴＦＴ１０３を用いたが、これには限定しな
い。この他にも例えばＭＩＭ素子のような非線形抵抗素
子を用いてもよい。

【００４７】また、上記の第１の遮光膜１２９、３２９
および第２の遮光膜１３１、３３１の膜厚は、ディスク
リネーションのような配向欠陥の発生やパターニング不
良の発生を避けるために、 1.5μｍ以下、より好ましく
は 1μｍ以下とすることが望ましい。

【００４８】また、第２の実施例における第２の遮光膜
３３１の材料としては、上記のような珪素（Ｓｉ）やＧ
ｅ（ゲルマニウム）の他にも、それらに酸素または窒素
を添加した不透明で絶縁性の良好な材料を好適に用いる
ことができる。

【００４９】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、本発明の液晶表示装置の各部位の形成材料などの変
更が種々可能であることは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、液晶層のディスクリネーションや層間短
絡欠陥や開口率の低下等の問題を解消した表示品位の高
い液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の液晶表示装置の構造を示す平面
図。

【図２】第１の実施例の液晶表示装置の構造を示す断面
図。

【図３】第２の実施例の液晶表示装置の構造を示す断面
図。

【図４】従来の液晶表示装置の構造を示す平面図。

【図５】従来の液晶表示装置の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１０１、１１１…ガラス基板、１０３…ＴＦＴ、１０５
…画素電極、１０７…ＴＦＴ素子アレイ基板、１０９…
対向電極、１１３…対向基板、１１５…液晶層、１１
７、１１９…偏光板、１２１…信号線、１２３…走査
線、１２５…カラーフィルタ、１２７…画素、１２９…
第１の遮光膜、１３１…第２の遮光膜、１３３…層間絶
縁膜、１３５、１３７…配向膜

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような遮光膜を対向基板側に用いた液晶表示装置におい
ては、アクティブ素子アレイ基板上に配設された画素電
極と対向基板上に配設された遮光膜とを正確な精度を以
て位置合わせしなければならず、そのような位置合わせ
が容易ではないという問題がある。すなわち、通常のＯ
Ａ用の液晶表示装置では画素ピッチを３００μｍ程度に
設計している場合が多いが、例えば２００μｍピッチの
場合では良好な表示に十分な画素の開口率を得るために
は前記の合わせ精度を数μｍ程度としなければならな
い。しかしガラス基板の熱膨張等による寸法誤差なども
絡むため容易ではない。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】しかしながら、必要とされる光学濃度２乃
至３程度の遮光効果を得るためには、その膜厚を１．５
乃至３μｍ程度に厚くしなければならない。また例えば
黒色顔料として好適に用いられるカーボンブラックなど
はある程度の導電性を有しているため、そのような導電
性を有する顔料を高濃度に混入すると遮光膜の絶縁性が
低くなってしまう。それ故ある程度の濃度までしか顔料
を混入できないので、必要な光学濃度を得るにはさらに
膜厚を厚くしなければならない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、基板上に交差するように
形成された複数の走査配線および複数の信号配線と該走
査配線および該信号配線の交差部ごとに形成され該走査
配線および該信号配線に接続されたスイッチング素子と
該スイッチング素子に接続された複数の画素電極とが形
成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッチ
ング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対向
電極が形成された対向基板と、前記スイッチング素子ア
レイ基板と前記対向基板との間に封入された液晶組成物
とを有する液晶表示装置において、可視光の透過率が３
乃至１０％の絶縁性材料から形成され、前記複数の画素
電極どうしの開を被覆するように前記スイッチング素子
アレイ基板上に配置された第１の遮光膜と、可視光の透
過率が３乃至１０％の材料から形成され、前記第１の遮
光膜に平面的には略重なるように前記対向基板上に配置
された第２の遮光膜とを具備することを特徴としてい
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】本実施例では、第１の遮光膜１２９および
第２の遮光膜１３１は高抵抗な感光性ポリマーに染料ま
たは顔料を分散して形成されたもので、その膜厚は１μ
ｍ程度、その可視光透過率は膜のパターニングが支障な
く行なえることをも考慮して１０〜３％に設定した。ま
た、その光学濃度は約２．５となった。また、このとき
の第１の遮光膜１２９および第２の遮光膜１３１の電気
抵抗値は、１０^１３〜１０^１４Ωｃｍ以上であり絶縁性
の良好なものとした。しかし、第２の遮光膜１３１は、
例えばカーボンの濃度を増して膜厚を薄くし導電性を増
しても機能上問題はない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に交差するように形成された複数
の走査配線および複数の信号配線と該走査配線および該
信号配線の交差部ごとに形成され該走査配線および該信
号配線に接続されたスイッチング素子と該スイッチング
素子に接続された複数の画素電極とが形成されたスイッ
チング素子アレイ基板と、前記スイッチング素子アレイ
基板に間隙を有して対向配置される対向電極が形成され
た対向基板と、前記スイッチング素子アレイ基板と前記
対向基板との間に封入された液晶組成物とを有する液晶
表示装置において、可視光の透過率が 3乃至10％の絶縁性材料から形成さ
れ、前記複数の画素電極どうしの間を被覆するように前
記スイッチング素子アレイ基板上に配置された第１の遮
光膜と、可視光の透過率が 3乃至10％の絶縁性材料から形成さ
れ、前記第１の遮光膜に平面的には略重なるように前記
対向基板上に配置された第２の遮光膜とを具備すること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置において、前記第１の遮光膜が珪素またはゲルマニウムの膜から形
成され、前記第２の遮光膜が、前記第１の遮光膜の透過光の着色
を略吸収する色フィルタとしての青色フィルタおよび緑
色フィルタの少なくとも一つを用いて形成されたことを
特徴とする液晶表示装置。