JP2011048170A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】柱状スペーサの下地領域を平坦化させると共に、透過率を向上させることが可能な液晶表示装置を提供することである。
【解決手段】
画素領域を有する第１基板と、カラーフィルタ及び遮光膜を有する第２基板とを備えた液晶表示装置であって、カラーフィルタを重ねて形成した第１遮光膜と、黒色層より成る第２遮光膜との交差領域内に、隣接するカラーフィルタの端部が重畳しない領域が形成され、該重畳しない領域内で前記隣接するカラーフィルタの境界部を跨ぐように、スペーサが形成される液晶表示装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示に係わり、特に、カラーフィルタの上層に配置される柱状スペーサを形成する技術に関する。

液晶表示装置では、薄膜トランジスタが形成される第１基板と、カラーフィルタが形成される第２基板とを備えており、液晶層を介して対向配置される第１基板と第２基板とを封止材（シール材）で接合することにより液晶表示装置が形成されている。また、第１基板と第２基板との間隔を所定間隔に保持するため、第１基板と第２基板との間の表示領域内に、柱状スペーサがマトリクス状に配置される構成となっている。すなわち、第１基板と第２基板との間隔（セルギャップ）と同じ高さを有する柱状スペーサが液晶の封入される領域内に形成される構成となっている。このとき、柱状スペーサが画像表示に影響を与えないように、遮光膜（ブラックマトリクス）の領域内に形成される構成となっている。

図１２は従来の液晶表示装置における柱状スペーサの形成部の上面図であり、図１３は図１２のＦ−Ｆ線での断面図であり、図１４は図１２のＧ−Ｇ線での断面図である。図１２及び図１３から明らかなように、従来の液晶表示装置では、一点鎖線で示す隣接画素間の境界位置（ピッチセンター）を超えて図中の左右方向に隣接する画素の側に形成され、隣接するカラーフィルタ（図中では、青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦＢと緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦＧ）とがそれぞれ重畳され、これらカラーフィルタＣＦＢ、ＣＦＧの上層に保護膜ＯＣが形成される構成となっている。このような構成とすることによって、重畳領域を遮光膜とする構成となっている。このような、隣接するカラーフィルタを用いて、遮光膜ＢＭとする技術には、特許文献１に記載の技術がある。

一方、図１２及び図１４から明らかなように、柱状スペーサＳＯＣが配置される領域では、遮光膜ＢＭの上層にカラーフィルタＣＦＧ、ＣＦＢがそれぞれ形成される構成となっている。このとき、柱状スペーサＳＯＣの形成部の下地層を平坦化させるために、遮光膜ＢＭの形成領域内において、ＢのカラーフィルタＣＦＢを隣接するＧのカラーフィルタＣＦＧの側に大きく突出させた領域を形成し、この突出させた領域のカラーフィルタＣＦＢの上層に保護膜ＯＣを介して柱状スペーサＳＯＣを形成する構成としている。また、ＢのカラーフィルタＣＦＢが突出された領域では、隣接するＧのカラーフィルタＣＦＧの端部がＢのカラーフィルタＣＦＢの突出形状に沿うように窪んだ領域が形成され、この領域では重畳部が形成されない構成となっている。このような、隣接するカラーフィルタの一方の側に突出領域を形成し、その突出領域に柱状スペーサを形成する技術には、特許文献２に記載の技術がある。

特開２００２−２６８０６０号公報 特開２００３−２８００００号公報

しかしながら、前述するような従来の液晶表示装置では、図１５に示すように、ＢのカラーフィルタＣＦＢ形成時において、そのフォトマスクが図中の矢印方向（図中の上方向）にずれてしまった場合、ＢのカラーフィルタＣＦＢの形成位置も図中の矢印方向にずれた位置に形成されることとなる。ＢのカラーフィルタＣＦＢの凸部が遮光膜ＢＭを超えてずれた場合、画素領域にもＢのカラーフィルタＣＦＢとＧのカラーフィルタＣＦＧとが重なってしまい色混色が生じる混色領域ＭＯＣが形成されることとなる。特に、ＲＧＢの各色のカラーフィルタを映像信号線（ドレイン線）方向にストライプ状に配置した液晶表示装置では、一列分の画素に混色領域ＭＯＣが形成されてしまうので、表示品質が大幅に低下してしまうという問題があった。

このカラーフィルタの位置ずれに伴う表示品質の低下を防止するために、従来では図１６に示すように、ずれ方向（図中の上下方向）に対する遮光膜ＢＭの幅を大きくすることにより、位置ずれが生じた領域を透過するバックライト光を遮蔽する構成としていた。しかしながら、遮光膜幅を増加させた場合には、遮光膜の増加に伴い液晶表示装置としての透過率が低下してしまう、すなわち画素の開口率が低下してしまうという問題があった。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、柱状スペーサの下地領域を平坦化させると共に、透過率を向上させることが可能な液晶表示装置を提供することにある。

（１）前記課題を解決すべく、ドレイン線とゲート線とに囲まれた画素領域を有する第１基板と、前記第１基板と対向配置され、前記画素に対応するカラーフィルタと、遮光膜と、前記第１基板と前記第２基板の間隔を所定間隔に保持するスペーサとが形成される第２基板とを備えた液晶表示装置であって、前記遮光膜は前記カラーフィルタを重ねて形成した第１遮光膜と、黒色樹脂又は金属材料で形成した第２遮光膜とを有し、前記第１遮光膜は第１方向に延在し、前記第２遮光膜は前記第１遮光膜と交差する第２方向に延在し、前記第１遮光膜と前記第２遮光膜との交差領域に、前記隣接するカラーフィルタの端部が重畳しない領域が形成され、前記スペーサは、前記カラーフィルタの上層に形成され、且つ前記第１遮光膜と前記第２遮光膜とが交差する領域に形成され、前記隣接するカラーフィルタの端部が重畳しない領域で前記隣接するカラーフィルタの境界部を跨いで前記スペーサが配置される液晶表示装置である。

（２）前記課題を解決すべくドレイン線とゲート線とに囲まれた画素領域を有する第１基板と、前記第１基板と対向配置され、前記画素に対応するカラーフィルタと、遮光膜と、前記第１基板と前記第２基板の間隔を所定間隔に保持するスペーサとが形成される第２基板とを備えた液晶表示装置であって、前記遮光膜は前記カラーフィルタを重ねて形成した第１遮光膜と、黒色樹脂又は金属材料で形成した第２遮光膜とを有し、前記第１遮光膜は第１方向に延在し、前記第２遮光膜は前記第１遮光膜と交差する第２方向に延在し、前記第１遮光膜と前記第２遮光膜との交差領域内に、前記隣接するカラーフィルタの隣接側の側面が前記第１遮光膜の延在方向に沿って接触する領域を有し、前記スペーサは前記カラーフィルタの上層に形成され、且つ前記側面が接触する領域内で前記隣接するカラーフィルタの境界部を跨いで前記スペーサが形成される液晶表示装置である。

本発明によれば、スペーサの下地領域を平坦化させると共に、液晶表示装置としての透過率を向上させることができる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施形態の液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。 本発明の実施形態の液晶表示装置における画素の概略構成を説明するための図である。 図２に示すＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の実施形態の液晶表示装置における柱状スペーサの形成部の上面図である。 図４に示すＢ−Ｂ線における薄膜部分の断面図である。 図４に示すＣ−Ｃ線における薄膜部分の断面図である。 図４に示す枠印ｂにおける拡大図である。 本発明の実施形態の液晶表示装置におけるカラーフィルタの位置ずれ時の上面図である。 図８に示すＤ−Ｄ線における重畳部の断面図である。 本発明の実施形態の液晶表示装置におけるカラーフィルタの位置ずれ時での柱状スペーサの形成部の上面図である。 図１０に示すＥ−Ｅ線での断面図である。 従来の液晶表示装置における画素の概略構成を説明するための図である。 図１２に示すＦ−Ｆ線における断面図である。 図１２に示すＧ−Ｇ線における断面図である。 従来の液晶表示装置におけるカラーフィルタの位置ずれ時の上面図である。 従来の液晶表示装置における遮光膜幅を大きくした時の画素の上面図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。

〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態の液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１に基づいて、本実施形態の液晶表示装置の構成を説明する。

図１に示すように、画素電極や薄膜トランジスタ等が形成される第１基板（ＴＦＴ側基板）ＳＵＢ１と、該第１基板ＳＵＢ１に対向して配置され、カラーフィルタ（着色層）及び遮光膜（ブラックマトリクス）等が形成される第２基板（対向基板）ＳＵＢ２と、該第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とで挟持される後述する液晶層とでパネル部が構成され、このパネル部に光源となる図示しないバックライトユニットとが組み合わされて、本実施形態の液晶表示装置が形成されている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との固定（固着）及び２枚の基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２で挟持される液晶の封止は、表示領域ＡＲの周辺に形成されるシール材ＳＬで固定され、液晶も封止される構成となっている。

第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２としては、例えば周知のガラス基板に限定されることはなく、石英ガラスやプラスチック（樹脂）のような他の絶縁性基板であってもよい。例えば、石英ガラスを用いれば、プロセス温度を高くできるため、薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜を緻密化できるので、該薄膜トランジスタＴＦＴの信頼性を向上することができる。また、プラスチック（樹脂）基板を用いれば、軽量で、耐衝撃性に優れた液晶表示装置を形成できる。

また、本実施形態の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素（以下、画素と略記する）の形成される領域が表示領域ＡＲとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ＡＲとはならない。さらには、本実施形態の液晶表示装置では、第１基板ＳＵＢ１上に搭載される駆動回路ＬＤＲが映像信号駆動回路と走査信号駆動回路とを有する構成となっており、フレキシブルプリント基板ＦＰＣから入力される入力信号に応じた駆動出力を行う。

また、図１に示すように本実施形態の液晶表示装置では、第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面であって表示領域ＡＲ内には、図中Ｘ方向に延在しＹ方向に並設される走査信号線（ゲート線）ＧＬが形成されている。また、図中Ｙ方向に延在しＸ方向に並設される映像信号線（ドレイン線）ＤＬが形成されている。ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる矩形状の領域は画素が形成される領域を構成し、これにより、各画素は表示領域ＡＲ内においてマトリックス状に配置される構成となる。また、第２基板ＳＵＢ２の画素の領域には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの図示しないカラーフィルタが形成される構成となっており、このＲＧＢの各画素でカラー表示用の単位画素を形成する構成となっている。

また、各画素は例えば図１中の丸印ａの拡大図ａ’に示すように、ゲート線ＧＬからの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、コモン線ＣＬに接続され映像信号の電位に対して基準となる電位を有する基準信号が供給される共通電極ＣＴとを備えている。画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間には、第１基板ＳＵＢ１の面に平行な成分を有する電界を生じ、この電界によって液晶層の液晶分子を駆動させるようになっている。このような液晶パネルは、いわゆる広視野角表示ができるものとして知られ、このような液晶への電界の印加の特異性から、ＩＰＳ方式、あるいは横電界方式と称される。

また、各ドレイン線ＤＬ及び各ゲート線ＧＬはその端部においてシール材ＳＬを越えてそれぞれ延在され、駆動回路ＬＤＲにそれぞれ接続される構成となっている。また、本実施形態の液晶表示装置では、駆動回路ＬＤＲを半導体チップで形成し第１基板ＳＵＢ１に搭載する構成としているが、第１基板ＳＵＢ１に直接形成する、又はフレキシブルプリント基板ＦＰＣにテープキャリア方式やＣＯＦ（Chip On Film）方式で搭載し、第１基板ＳＵＢ１に接続させる構成であってもよい。

〈画素及び柱状スペーサの構成〉
次に、図２に本発明の実施形態の液晶表示装置における画素の概略構成を説明するための図を、図３に図２に示すＡ−Ａ線における断面図を示し、以下、図２及び図３に基づいて本実施形態の液晶表示装置における画素及び柱状スペーサの概略構成を説明する
図２に示すように、第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面（対向面）には、ゲート線ＧＬおよびコモン線ＣＬが比較的大きな距離を有して平行に形成されている。ゲート線ＧＬとコモン線ＣＬの間の領域には、たとえばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）の透明導電材料からなる対向電極ＣＴが形成されている。対向電極ＣＴは、そのコモン線ＣＬ側の辺部において該コモン線ＣＬに重畳されて形成され、これにより、コモン線ＣＬと電気的に接続されて形成されている。

また、図３に示すように、第１基板ＳＵＢ１の表面には、ゲート線ＧＬ、コモン線ＣＬ、及び対向電極ＣＴを被うようにして絶縁膜ＧＩが形成されている。この絶縁膜ＧＩは、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において該薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜として機能するもので、それに応じて膜厚等が設定されるようになっている。

絶縁膜ＧＩの上面であって、ゲート線ＧＬの一部と重畳する個所において、例えばアモルファスシリコンからなる非晶質の半導体層ＡＳが形成されている。この半導体層ＡＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。なお、この半導体層ＡＳは、例えば、ＡＳ’（以下、アモルファスシリコン層と記す）で示すように、ドレイン信号線ＤＬの下層、接続部ＪＣの下層、及びソース電極ＳＴの延在部分（パッド部ＰＤを含む）の下層に形成され、段差を少なく構成できるようにしている。

そして、図中Ｙ方向に伸張してドレイン線ＤＬが形成され、該ドレイン線ＤＬはその一部において薄膜トランジスタＴＦＴ側に延在する延在部（接続部ＪＣ）を有し、この延在部は半導体層ＡＳ上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＤＴに接続されている。また、ドレイン線ＤＬは薄膜トランジスタＴＦＴの近傍の領域において、絶縁膜ＧＩ及びアモルファスシリコン層ＡＳ’を介してゲート線ＧＬと交差する構成となっている。

また、ドレイン線ＤＬ及びドレイン電極ＤＴの形成の際に同時に形成されるソース電極ＳＴが、半導体層ＡＳ上にてドレイン電極ＤＴと対向し、かつ、半導体層ＡＳ上から画素領域側に若干延在された延在部を有して形成されている。この延在部は画素電極ＰＸと接続されるパッド部ＰＤに至るようにして構成されている。

ドレイン電極ＤＴは、ソース電極ＳＴの先端部を囲むようにして形成された例えばＵ字状のパターンとして形成されている。これにより、薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル幅を大きく構成するようにできる。

なお、薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート線ＧＬをゲート電極としたいわゆる逆スタガ構造のＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）構造のトランジスタが構成されることになる。なお、ＭＩＳ構造のトランジスタは、そのバイアスの印加によってドレイン電極ＤＴとソース電極ＳＴが入れ替わるように駆動するが、本明細書中においては、便宜上、ドレイン線ＤＬと接続される側をドレイン電極ＤＴ、画素電極ＰＸと接続される側をソース電極ＳＴと称する。

第１基板ＳＵＢ１の表面には、薄膜トランジスタＴＦＴを被う絶縁膜からなる保護膜ＰＡＳが形成されている。この保護膜ＰＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴと液晶との直接の接触を回避させるために設けられるようになっている。該保護膜ＰＡＳは、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸとの間にも介在しており、絶縁膜ＧＩとともに、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸの間に設けられた容量素子の誘電体膜としても機能するようになっている。

保護膜ＰＡＳの上面には、画素電極ＰＸが形成されている。該画素電極ＰＸは、例えばＩＴＯ等の透明導電膜からなり、対向電極ＣＴと広い面積にわたって重畳して形成されている。そして、画素電極ＰＸは、多数のスリットがスリットの長手方向と交叉する方向に並設されて形成され、これによって両端が互いに接続された多数の線状の電極からなる電極群を有するようにして形成されている。

このように形成された画素電極ＰＸは、薄膜トランジスタＴＦＴ側の辺部において、保護膜ＰＡＳに形成された図示しないスルーホールを通して薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴのパッド部ＰＤに電気的に接続されるようになっている。また、第１基板ＳＵＢ１の表面には、画素電極ＰＸを含めた対向面側を被う配向膜ＯＲＩ１が形成されている。

次に、液晶層ＬＣを介して第１基板ＳＵＢ１に対向配置される第２基板ＳＵＢ２について説明する。

図３に示すように、第２基板ＳＵＢの液晶側の面（対向面）は、ブラックマトリクス（遮光膜）ＢＭ、カラーフィルタ（着色層）ＣＦ、保護膜（オーバーコート層）ＯＣ、柱状スペーサＳＯＣ、及び配向膜ＯＲＩ２の順に積層された構成になっている。ただし、本明細書中においては、ＲＧＢのそれぞれのカラーフィルタＣＦを区別するために、赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦをカラーフィルタＣＦＲ、緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦをカラーフィルタＣＦＧ、青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦをカラーフィルタＣＦＢとそれぞれ記す。

第２基板ＳＵＢ２の表面には各画素の外周に沿ってブラックマトリクスＢＭが形成されている。ブラックマトリクスＢＭの上層（図中の下面側）には、各画素に対応したＲＧＢのいずれかのカラーフィルタＣＦが形成されている。このとき、本実施形態の液晶表示装置では、各画素に形成されるカラーフィルタＣＦの外周部分の内、異なる色のカラーフィルタＣＦと隣接される端部はそれぞれ重畳され、該カラーフィルタＣＦの重畳部分を遮光膜として用いる構成となっている。

特に、本実施形態の液晶表示装置では、ＲＧＢの各カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢはドレイン線ＤＬの延在方向に同一色がストライプ状に形成され、ゲート線ＧＬの延在方向にＲＧＢの各カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢが順番に並設される構成となっている。すなわち、隣接するカラーフィルタＣＦの重畳部を、第１基板ＳＵＢ１のドレイン線ＤＬに対応する位置に形成する構成とし、これによって、ドレイン線ＤＬに重畳される遮光膜（第１遮光膜）として用いる構成としている。なお、隣接するカラーフィルタＣＦの端部における重畳部の詳細構成については、後述する。

また、本実施形態の液晶表示装置では、ゲート線ＧＬ及び薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域に対応した位置にブラックマトリクス（第２遮光膜）ＢＭを形成する構成となっている。

さらには、本実施形態の液晶表示装置では、隣接するカラーフィルタＣＦの重畳部の伸延方向とブラックマトリクスＢＭとの交差領域の内で、予め設定された位置に柱状スペーサＳＯＣを配置する構成となっている。このとき、本実施形態においては、柱状スペーサＳＯＣが配置される交差領域では、図３に示すように、隣接して配置されるカラーフィルタＣＦであるＢのカラーフィルタＣＦＢの端部と、ＧのカラーフィルタＣＦＧの端部とが重畳されない構成となっている。すなわち、柱状スペーサＳＯＣの下地領域では、隣接配置されるＢのカラーフィルタＣＦＢの端部における側面と、ＧのカラーフィルタＣＦＧの端部における側面とが対向して形成されると共に、少なくともその一部が接触する構成とすることにより、重畳部が形成されることなく、かつ、側面が一致又は凹凸が形成されない程度の重ね合わせた構成となっている。さらには、隣接するカラーフィルタＣＦＢ、ＣＦＧの側面の全部又は一部領域が、一点鎖線で示す隣接画素間の境界方向に隙間なく延在するように形成される構成がよい。なお、隣接するカラーフィルタＣＦの端部における詳細な構成については、後に詳述する。

このような構成とすることにより、柱状スペーサＳＯＣの下地領域を平坦化させることが可能となり、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間隔（セルギャップ）を精度よく保持することができ、その結果、画像の表示品質を向上させることが可能となる。なお、本実施形態ではカラーフィルタをＲＧＢのストライプ状パターン配列とした場合について説明したが、これに限定されることはなく、カラーフィルタＣＦを画素毎に形成する構成であってもよい。

このカラーフィルタＣＦＢ、ＣＦＧの上層には保護膜ＯＣが形成されており、例えばアクリル樹脂を塗布して保護膜ＯＣを形成する。この保護膜ＯＣの上層に柱状スペーサＳＯＣが形成されると共に、保護膜ＯＣを被覆するように、例えばポリイミド材料を主成分とする液晶用の配向膜ＯＲＩ２が形成されている。この配向膜ＯＲＩ２の形成は、例えば周知のフレキソ印刷やインクジェット塗布成膜方法を用いることができる。

なお、液晶層ＬＣを介して対向配置される第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とで形成される液晶パネルの基板外側両面には、第１基板ＳＵＢ１側の図示しない偏光板と第２基板ＳＵＢ２側の偏光板ＰＬ２がそれぞれ配置される構成となっている。

〈カラーフィルタの重畳部の詳細構成〉
次に、図４に本発明の実施形態の液晶表示装置における柱状スペーサの形成部の上面図を、図５に図４に示すＢ−Ｂ線における薄膜部分の断面図を、図６に図４に示すＣ−Ｃ線における薄膜部分の断面図を、図７に図４に示す枠印ｂにおける拡大図を示し、以下、図４〜図７に基づいて本実施形態で隣接配置されるカラーフィルタの端部構造を説明する。なお、図４〜図７に示す一点鎖線は隣接画素間の境界位置（ピッチセンター）を示す。また、図５及び図６に示す断面図は、図３に示す第２基板上に形成される薄膜のみを示しており、図中における上下方向も逆に示している。

図４に示すように、本実施形態の液晶表示装置では、柱状スペーサＳＯＣは隣接するカラーフィルタＣＦの重畳部ＯＬＰの延長上とブラックマトリクスＢＭとが交差する領域に形成される構成となっている。このような構成とすることにより、各画素の透過光に対する柱状スペーサＳＯＣによる影響を低減させる構成としている。

また、図４及び図６から明らかなように、ブラックマトリクスＢＭが形成されていない領域においては、本実施形態のカラーフィルタＣＦは一点鎖線で示す隣接画素間の境界位置を超えて隣接する画素の側に形成され、隣接するＧのカラーフィルタＣＦＧの端部の上層にＢのカラーフィルタＣＦＢの端部が重なるようにして形成され、重畳部ＯＬＰが形成されている。これらカラーフィルタＣＦＢ、ＣＦＧの上層に保護膜ＯＣが形成される構成となっている。このような構成とすることによって、重畳領域（重畳部）ＯＬＰを遮光膜とする構成となっている。

特に、ブラックマトリクスＢＭが形成されていない領域においては、図示しない第２基板の対向面側にＢのカラーフィルタＣＦＢと、ＧのカラーフィルタＣＦＧとが直接形成され、その端部が重畳する構成となっている。このとき、本実施形態においては、ＢのカラーフィルタＣＦＢの形成の後に、ＧのカラーフィルタＣＦＧを形成する構成となっている。その結果、図６に示すように、重畳部ＯＬＰにおいてはＢのカラーフィルタＣＦＢの上層にＧのカラーフィルタＣＦＧが重畳される構成となる。なお、重畳部ＯＬＰにおけるカラーフィルタＣＦの上下の順番は、ＲＧＢの各カラーフィルタＣＦの形成順番に応じて適宜変更される。

一方、図４及図５から明らかなように、ブラックマトリクスＢＭが形成されると共に、柱状スペーサＳＯＣが形成される領域においては、ブラックマトリクスＢＭの上層にカラーフィルタＣＦＢ、ＣＦＧが形成される構成となっている。このとき、本実施形態においては、柱状スペーサＳＯＣの形成部の下地部分となるＢのカラーフィルタＣＦＢとＧのカラーフィルタＣＦＧとの端部領域を平坦化させるために、カラーフィルタＣＦの端部による重畳部ＯＬＰを形成しない構成としている。

すなわち、柱状スペーサＳＯＣが配置される交差領域においては、図５に示すように、隣接して配置されるカラーフィルタＣＦであるＢのカラーフィルタＣＦＢの端部と、ＧのカラーフィルタＣＦＧの端部とが重畳されない構成としている。このとき、隣接するＢのカラーフィルタＣＦＢの端部における側面と、ＧのカラーフィルタＣＦＧの端部における側面とがブラックマトリクスＢＭの上層で対向配置される構成、すなわち各端部における側面部分の少なくとも一部が接触する構成とすることにより、重畳部が形成されることなく、かつ、側面が一致又は凹凸が形成されない程度の重ね合わせ構造とすることが出来るので、柱状スペーサＳＯＣの形成部の下地部分の平坦化と共に、重畳部ＯＬＰの延在方向へのカラーフィルタＣＦの位置ずれに伴う光漏れを防止することが可能となる。

すなわち、隣接するカラーフィルタＣＦＢ、ＣＦＧの側面の全部又は一部領域が、一点鎖線で示す隣接画素間の境界方向に隙間なく延在する構成とすることにより、柱状スペーサＳＯＣの下地領域を平坦化させることが可能となり、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間隔を精度よく保持することができる。さらには、重畳部ＯＬＰの延在方向へのカラーフィルタＣＦの位置ずれに伴う光漏れを防止することが可能となる。その結果、画像の表示品質を向上させることが可能となる。

次に、図８に本発明の実施形態の液晶表示装置におけるカラーフィルタの位置ずれ時の上面図を、図９に図８に示すＤ−Ｄ線における重畳部の断面図を示し、以下、図７〜図９に基づいて、重畳部ＯＬＰの伸延方向にカラーフィルタＣＦがずれた場合について説明する。

ＢのカラーフィルタＣＦＢ形成時において、そのフォトマスクが図中の矢印方向（図中の上方向）にずれてしまった場合、本実施形態においても従来と同様に、ＢのカラーフィルタＣＦＢが重畳部ＯＬＰの伸延方向である図中の上方向へずれた位置に形成されることとなる。このとき、図８の枠印ｃに示すように、ＢのカラーフィルタＣＦＢの端部の内で、一点鎖線で示す隣接画素間の境界を越えない領域に形成される端部がブラックマトリクスＢＭの領域を超えてずれてしまう。本来ならばブラックマトリクスＢＭの形成領域内に形成される端部がブラックマトリクスＢＭを超えてずれてしまった場合、一点鎖線で示す隣接画素間の境界を越えてＧのカラーフィルタＣＦＧの側に形成されるＢのカラーフィルタＣＦＢの端部がなくなることとなる。

しかしながら、図９に示すように、ＧのカラーフィルタＣＦＧも一点鎖線で示す隣接画素間の境界を越えてＢのカラーフィルタＣＦＢの形成領域側に形成される構成となっているので、ＧのカラーフィルタＣＦＧの端部と一点鎖線で示す隣接画素間の境界部までの幅の重畳部ＯＬＰは存在することとなる。すなわち、重畳部ＯＬＰの幅が狭くなるのみで、重畳部ＯＬＰによる遮光膜としての機能は維持されることとなるので、ブラックマトリクスＢＭの幅を大きくすることなく、従来の液晶表示装置で発生するような色混色が生じる混色領域の発生を防止できる。

特に、本実施形態の液晶表示装置では、カラーフィルタＣＦの位置ずれ量に関係なく重畳部ＯＬＰを形成することが可能となるので、カラーフィルタＣＦの形成時の位置合わせ精度に考慮した幅よりもブラックマトリクスＢＭの幅を小さくでき、その結果、液晶表示装置の表示品質の低下を防止しつつ、開口率を向上させることが可能となる。

なお、図１０に示すように、隣接するＢのカラーフィルタＣＦＢとＧのカラーフィルタＣＦＧとの重畳部ＯＬＰに柱状スペーサＳＯＣを形成することも可能である。しかしながら、図１０に示すＥ−Ｅ線での断面図である図１１から明らかなように、保護膜ＯＣの上面側（図中の上側）には重畳部ＯＬＰの重なり形状に応じて凹凸が形成されることとなる。その結果、柱状スペーサＳＯＣの上底形状すなわち柱状スペーサＳＯＣの保護膜ＯＣの形状も凹凸形状となる。さらには、柱状スペーサＳＯＣの下層に、ブラックマトリクスＢＭ、ＢのカラーフィルタＣＦＢ、ＧのカラーフィルタＣＦＢ、及び保護膜ＯＣが積層して形成されることとなるので、セルギャップの精度が低下してしまい、表示品質が低下してしまうことが懸念される。

以上説明したように、本発明の実施形態の液晶表示装置では、ドレイン線ＤＬと同じ方向に伸延されるストライプ状のカラーフィルタＣＦの内で、隣接するカラーフィルタＣＦの端部を重ねて配置した重畳領域ＯＬＰで遮光膜を形成すると共に、黒色樹脂又は金属材料で重畳領域ＯＬＰと交差するブラックマトリクスＢＭを形成し、重畳部ＯＬＰとブラックマトリクスＢＭとの交差領域内に、カラーフィルタＣＦの端部が重畳しない領域を形成し、この重畳しない領域内で、隣接するカラーフィルタＣＦの境界部すなわち隣接するカラーフィルタＣＦのそれぞれの端部が対向配置される部分を跨ぐように、柱状スペーサを形成する構成としているので、柱状スペーサの下地領域が平坦化されると共に、液晶表示装置としての透過率を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

ＧＬ……ゲート線、ＤＬ……ドレイン線、ＣＬ……コモン線、ＬＣ……液晶層
ＡＲ……表示領域、ＰＸ……画素電極、ＣＴ……対向電極、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ
ＡＳ……半導体層、ＬＤＲ……駆動回路、ＳＵＢ１，ＳＵＢ２……第１基板、第２基板
ＧＩ……ゲート絶縁膜、ＰＡＳ……保護膜、ＳＴ……ソース電極、ＤＴ……ドレイン電極
ＢＭ……ブラックマトリクス、ＣＦ……カラーフィルタ、ＪＣ……接続部
ＯＲＩ１，ＯＲＩ２……配向膜、ＰＬ２……偏光板、ＰＤ……パッド部
ＳＬ……シール材、ＦＰＣ……フレキシブルプリント基板
ＡＳ’……アモルファスシリコン、ＯＣ……保護膜（オーバーコート層）
ＣＦ……カラーフィルタ、ＣＦＧ……緑色（Ｇ）のカラーフィルタ
ＣＦＢ……青色（Ｂ）のカラーフィルタ、ＯＬＰ……隣接するカラーフィルタの重畳部
ＳＯＣ……柱状スペーサ、ＭＯＣ……混色領域

Claims (8)

1. ドレイン線とゲート線とに囲まれた画素領域を有する第１基板と、前記第１基板と対向配置され、画素に対応するカラーフィルタと、遮光膜と、前記第１基板と前記第２基板の間隔を所定間隔に保持するスペーサとが形成される第２基板とを備えた液晶表示装置であって、
   前記遮光膜は、前記カラーフィルタを重ねて形成した第１遮光膜と、黒色樹脂又は金属材料で形成した第２遮光膜とを有し、
   前記第１遮光膜は第１方向に延在し、前記第２遮光膜は前記第１遮光膜と交差する第２方向に延在し、
   前記第１遮光膜と前記第２遮光膜との交差領域に、前記隣接するカラーフィルタの端部が重畳しない領域が形成され、
   前記スペーサは、前記第１遮光膜と前記第２遮光膜とが交差する領域で、且つ前記隣接するカラーフィルタの端部が重畳しない領域で前記隣接するカラーフィルタの境界部を跨いで配置されることを特徴とする液晶表示装置。
2. ドレイン線とゲート線とに囲まれた画素領域を有する第１基板と、前記第１基板と対向配置され、画素に対応するカラーフィルタと、遮光膜と、前記第１基板と前記第２基板の間隔を所定間隔に保持するスペーサとが形成される第２基板とを備えた液晶表示装置であって、
   前記遮光膜は隣接する前記カラーフィルタを重ねて形成した第１遮光膜と、黒色樹脂又は金属材料で形成した第２遮光膜とを有し、
   前記第１遮光膜は第１方向に延在し、前記第２遮光膜は前記第１遮光膜と交差する第２方向に延在し、
   前記第１遮光膜と前記第２遮光膜との交差領域に、前記隣接するカラーフィルタの隣接側の側面が前記第１遮光膜の延在方向に沿って接触する領域を有し、
   前記スペーサは前記カラーフィルタの上層に形成され、且つ前記側面が接触する領域で前記隣接するカラーフィルタの境界部を跨いで配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の液晶表示装置において、
   前記遮光膜は、前記ドレイン線の延在方向に伸延し、前記ゲート線の延在方向に並設される第１遮光膜と、前記ゲート線の延在方向に伸延し、前記ドレイン線の延在方向に並設される第２遮光膜とからなることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１乃至３の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
   前記隣接するカラーフィルタの端部が重畳しない領域では、前記隣接するカラーフィルタの端部におけるそれぞれの面が同じ一つの平面内に納まることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１乃至３の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
   前記隣接するカラーフィルタの端部が重畳しない領域では、前記隣接するカラーフィルタの端部における境に凹凸が生じないように、前記隣接するカラーフィルタが形成されることを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項１乃至５の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
   前記隣接するカラーフィルタが重畳しない領域は、前記第２遮光膜の幅よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１乃至６の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
   前記隣接するカラーフィルタが重畳しない領域は、前記スペーサの幅よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項１乃至７の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
   前記カラーフィルタは前記ドレイン線の延在方向に同一色がストライプ状に形成され、前記第１遮光膜は前記ドレイン線の延在方向に形成され、前記第２遮光膜は前記ゲート線の延在方向に形成されることを特徴とする液晶表示装置。

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