[go: up one dir, main page]

JP2018124398A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display Download PDF

Info

Publication number
JP2018124398A
JP2018124398A JP2017015774A JP2017015774A JP2018124398A JP 2018124398 A JP2018124398 A JP 2018124398A JP 2017015774 A JP2017015774 A JP 2017015774A JP 2017015774 A JP2017015774 A JP 2017015774A JP 2018124398 A JP2018124398 A JP 2018124398A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
crystal display
black mask
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017015774A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
中村 やよい
Yayoi Nakamura
やよい 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Ortus Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ortus Technology Co Ltd filed Critical Ortus Technology Co Ltd
Priority to JP2017015774A priority Critical patent/JP2018124398A/en
Publication of JP2018124398A publication Critical patent/JP2018124398A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device with improved display quality.SOLUTION: A liquid crystal display device 10 has first and second substrates 11, 21 disposed opposite each other, a liquid crystal layer 31 disposed between the first substrate 11 and the second substrate 21, a black mask 14 disposed on the first substrate 11 and composed of a black resin, an overcoating film 15 disposed on the first substrate 11 and the black mask 14, and a color filter 12 disposed on the overcoating film 15.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display device.

液晶表示装置は、小型、薄型、軽量及び低消費電力という特徴を有するため、様々な表示装置、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ等に広範に使用されている。液晶表示装置は、例えば、カラーフィルタを有するカラーフィルタ基板、TFT(Thin Film Transistor)を有するTFT基板、及びカラーフィルタ基板とTFT基板間に設けられた液晶層で構成されている。   Since the liquid crystal display device has features such as small size, thin shape, light weight and low power consumption, it is widely used in various display devices such as mobile phones, personal computers, and televisions. The liquid crystal display device includes, for example, a color filter substrate having a color filter, a TFT substrate having a TFT (Thin Film Transistor), and a liquid crystal layer provided between the color filter substrate and the TFT substrate.

カラーフィルタ基板は、例えば、ガラス基板上に画素領域(または開口領域)の周囲を覆うように配置されたブラックマスク(またはブラックマトリクス)と、画素の色を決めるカラーフィルタを有する。カラーフィルタ基板の画素領域上かつブラックマスク上には、複数のカラーフィルタが設けられる。ブラックマスク上のカラーフィルタの重なり部分には、ある距離毎に液晶層の厚みを決めるフォトスペーサが設けられる。ブラックマスクは、TFTとフォトスペーサの遮光と、隣同士の異なる色のカラーフィルタの色混ざりを防ぐ機能を持っている。   The color filter substrate has, for example, a black mask (or black matrix) arranged on the glass substrate so as to cover the periphery of the pixel region (or opening region), and a color filter that determines the color of the pixel. A plurality of color filters are provided on the pixel region of the color filter substrate and on the black mask. Photo spacers that determine the thickness of the liquid crystal layer at certain distances are provided at the overlapping portions of the color filters on the black mask. The black mask has a function to prevent light from being blocked by the TFT and the photo spacer and to prevent color mixing of different color filters adjacent to each other.

ブラックマスクには、例えば、クロム(Cr)または樹脂などが用いられる。ブラックマスクに樹脂を用いた場合、クロムを用いた場合に比べて、遮光性を維持するために膜厚を厚くする必要がある。このため、画素領域上とブラックマスク上に配置されるカラーフィルタの高低差が大きくなり、画素領域におけるブラックマスク近傍のカラーフィルタの高さが高くなって液晶配向が乱れる領域が増加する。これにより、表示領域におけるコントラストが低下して、液晶表示装置の表示品質が劣化してしまう。   For the black mask, for example, chromium (Cr) or resin is used. When a resin is used for the black mask, it is necessary to increase the film thickness in order to maintain the light shielding property as compared with the case of using chromium. For this reason, the height difference between the color filters arranged on the pixel region and the black mask is increased, and the height of the color filter in the vicinity of the black mask in the pixel region is increased to increase the region where the liquid crystal alignment is disturbed. As a result, the contrast in the display area is lowered, and the display quality of the liquid crystal display device is degraded.

また、ブラックマスク上のカラーフィルタの上にはフォトスペーサが配置される。製造工程においてフォトスペーサの位置が画素領域側にずれた場合、画素領域上とブラックマスク上のカラーフィルタの高低差が大きいため、フォトスペーサの高さ方向のぶれが大きくなる。これにより、液晶層の層厚を均一に保てなくなり、液晶表示装置の表示品質が劣化してしまう。   A photo spacer is disposed on the color filter on the black mask. When the position of the photo spacer is shifted to the pixel region side in the manufacturing process, the height difference between the color filters on the pixel region and the black mask is large, so that the photo spacer is greatly displaced in the height direction. As a result, the thickness of the liquid crystal layer cannot be kept uniform, and the display quality of the liquid crystal display device is degraded.

特開2013−238729号公報JP2013-238729A

本発明は、表示品質を向上させることができる液晶表示装置を提供する。   The present invention provides a liquid crystal display device capable of improving display quality.

本発明の一態様に係る液晶表示装置は、対向配置された第1及び第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置された液晶層と、前記第1基板上に配置され、黒色樹脂から成るブラックマスクと、前記第1基板上及び前記ブラックマスク上に配置されたオーバーコート膜と、前記オーバーコート膜上に配置されたカラーフィルタとを具備する。   A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes a first substrate and a second substrate disposed to face each other, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and the first substrate. And a black mask made of black resin, an overcoat film disposed on the first substrate and the black mask, and a color filter disposed on the overcoat film.

本発明によれば、表示品質を向上させることができる液晶表示装置を提供可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device which can improve display quality can be provided.

本発明の実施形態の液晶表示装置の平面図である。It is a top view of the liquid crystal display device of the embodiment of the present invention. 図1に示した実施形態の液晶表示装置のA−A´線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA 'line of the liquid crystal display device of embodiment shown in FIG. 図1に示した実施形態の液晶表示装置のB−B´線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB 'line | wire of the liquid crystal display device of embodiment shown in FIG. 第1比較例の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal display device of a 1st comparative example. 第1比較例の液晶表示装置の他の断面図である。It is other sectional drawing of the liquid crystal display device of a 1st comparative example. 第2比較例の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal display device of a 2nd comparative example. 第2比較例の液晶表示装置の他の断面図である。It is other sectional drawing of the liquid crystal display device of the 2nd comparative example.

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率などは必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions and ratios of the drawings are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same portion is represented between the drawings, the dimensional relationship and ratio may be represented differently. In particular, the following embodiments exemplify an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention depends on the shape, structure, arrangement, etc. of components. Is not specified. In the following description, elements having the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

[実施形態]
本発明の実施形態の液晶表示装置について説明する。
[Embodiment]
A liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described.

[1]液晶表示装置の構成
図1は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置10の平面図である。図2は、図1におけるA−A´線に沿った液晶表示装置10の断面図である。図3は、B−B´線に沿った液晶表示装置10の断面図である。なお、図1には、液晶表示装置10の一部のブラックマスク、カラーフィルタ、フォトスペーサ、画素、及びTFT等を示し、その他は省略している。
[1] Configuration of Liquid Crystal Display Device FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal display device 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 10 taken along line AA ′ in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 10 taken along line BB ′. FIG. 1 shows some black masks, color filters, photo spacers, pixels, TFTs, and the like of the liquid crystal display device 10, and others are omitted.

液晶表示装置10は、カラーフィルタ12及び共通電極13等が形成される第1基板(以下、カラーフィルタ基板またはCF基板と記す)11と、スイッチング素子、例えばTFT(Thin Film Transistor)16、及び画素電極22等が形成され、かつCF基板11に対向配置される第2基板(以下、TFT基板と記す)21とを備える。CF基板11及びTFT基板21の各々は、透明基板(例えば、ガラス基板)から構成される。例えば、TFT基板21は、バックライト(図示せず)に対向配置され、バックライトからの照明光は、TFT基板21側から液晶表示装置10に入射する。   The liquid crystal display device 10 includes a first substrate (hereinafter referred to as a color filter substrate or a CF substrate) 11 on which a color filter 12 and a common electrode 13 are formed, a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) 16, and a pixel. A second substrate (hereinafter referred to as a TFT substrate) 21 on which an electrode 22 and the like are formed and is disposed to face the CF substrate 11 is provided. Each of the CF substrate 11 and the TFT substrate 21 is composed of a transparent substrate (for example, a glass substrate). For example, the TFT substrate 21 is disposed to face a backlight (not shown), and illumination light from the backlight enters the liquid crystal display device 10 from the TFT substrate 21 side.

CF基板11とTFT基板21との間には、液晶層31が充填されている。具体的には、液晶層31は、CF基板11及びTFT基板21と、シール材(図示せず)とによって包囲された表示領域内に封入される。   A liquid crystal layer 31 is filled between the CF substrate 11 and the TFT substrate 21. Specifically, the liquid crystal layer 31 is sealed in a display region surrounded by the CF substrate 11 and the TFT substrate 21 and a sealing material (not shown).

液晶層31を構成する液晶材料は、CF基板11とTFT基板21間に印加された電界に応じて液晶分子の配向が操作されて光学特性が変化する。液晶モードとしては、VA(Vertical Alignment)モード、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In-Place-Switching)モード、及びホモジニアスモードなど種々の液晶モードを用いることができる。   The liquid crystal material composing the liquid crystal layer 31 has its optical characteristics changed by manipulating the orientation of liquid crystal molecules according to the electric field applied between the CF substrate 11 and the TFT substrate 21. As the liquid crystal mode, various liquid crystal modes such as a VA (Vertical Alignment) mode, a TN (Twisted Nematic) mode, an IPS (In-Place-Switching) mode, and a homogeneous mode can be used.

シール材は、例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてCF基板11またはTFT基板21に塗布された後、紫外線照射、又は加熱等により硬化される。   The sealing material is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or an ultraviolet / heat combined type curable resin, and is applied to the CF substrate 11 or the TFT substrate 21 in the manufacturing process and then cured by ultraviolet irradiation or heating. Is done.

次に、CF基板11側の構成について説明する。CF基板11の液晶層31側には、遮光用のブラックマスク(ブラックマトリクスまたは遮光膜ともいう)14が設けられる。ブラックマスク14は、画素14Pの境界部に配置され、網目状に形成される。ブラックマスク14は、TFT16を遮光する機能と、色の異なるカラーフィルタ間の不要な光を遮蔽することにより、コントラストを向上させる機能とを有する。ブラックマスク14は、例えば黒色の樹脂から形成される。ブラックマスク14の膜厚は、例えば、0.5〜1.0μm程度である。   Next, the configuration on the CF substrate 11 side will be described. A black mask (also referred to as a black matrix or a light shielding film) 14 for light shielding is provided on the liquid crystal layer 31 side of the CF substrate 11. The black mask 14 is disposed at the boundary portion of the pixel 14P and is formed in a mesh shape. The black mask 14 has a function of shielding the TFT 16 and a function of improving contrast by shielding unnecessary light between different color filters. The black mask 14 is formed from, for example, a black resin. The film thickness of the black mask 14 is, for example, about 0.5 to 1.0 μm.

CF基板11上及びブラックマスク14上には、オーバーコート膜15が設けられる。オーバーコート膜15は、CF基板11上に配置されたブラックマスク14の段差を埋め、CF基板11上を平坦化する。言い換えると、オーバーコート膜15の上面は平坦化されている。オーバーコート膜15は、透明な樹脂、例えばアクリル系樹脂から形成される。オーバーコート膜15の膜厚は、ブラックマスク14が配置されたCF基板11上を平坦化できる膜厚、例えば、1.5〜2.0μm程度である。   An overcoat film 15 is provided on the CF substrate 11 and the black mask 14. The overcoat film 15 fills the steps of the black mask 14 disposed on the CF substrate 11 and planarizes the CF substrate 11. In other words, the upper surface of the overcoat film 15 is flattened. The overcoat film 15 is made of a transparent resin such as an acrylic resin. The film thickness of the overcoat film 15 is a film thickness that can flatten the CF substrate 11 on which the black mask 14 is disposed, for example, about 1.5 to 2.0 μm.

オーバーコート膜15上には、複数のカラーフィルタ12が設けられる。複数のカラーフィルタ(カラー部材)12は、複数の赤フィルタ12R、複数の緑フィルタ12G、及び複数の青フィルタ12Bを備える。一般的なカラーフィルタは光の三原色である赤(R)、緑(G)、青(B)で構成される。隣接したR、G、Bの三色のセットが表示の単位(画素)となっており、1つの画素中のR、G、Bのいずれか単色の部分はサブ画素(サブピクセル)と呼ばれる最小駆動単位である。TFT16及び画素電極22は、サブ画素ごとに設けられる。以下の説明では、画素とサブ画素との区別が特に必要な場合を除き、サブ画素を画素と呼ぶものとする。カラーフィルタ12の膜厚は、例えば、1.0〜2.0μm程度である。   A plurality of color filters 12 are provided on the overcoat film 15. The plurality of color filters (color members) 12 include a plurality of red filters 12R, a plurality of green filters 12G, and a plurality of blue filters 12B. A general color filter is composed of three primary colors of light, red (R), green (G), and blue (B). A set of three colors R, G, and B adjacent to each other is a display unit (pixel), and any single color portion of R, G, B in one pixel is a minimum called a sub-pixel (sub-pixel). It is a drive unit. The TFT 16 and the pixel electrode 22 are provided for each sub-pixel. In the following description, a subpixel is referred to as a pixel unless it is particularly necessary to distinguish between a pixel and a subpixel. The film thickness of the color filter 12 is, for example, about 1.0 to 2.0 μm.

図1には、カラーフィルタの配列方式(又は、画素の配列方式)として、ストライプ配列を示している。ストライプ配列とは、同じ列(Y方向に沿った一列)に含まれる画素が同じ色になる配列である。しかし、これに限定されず、カラーフィルタの配列方式として、モザイク配列やデルタ配列など他の配列方式を用いてもよい。   FIG. 1 shows a stripe arrangement as a color filter arrangement system (or pixel arrangement system). The stripe arrangement is an arrangement in which pixels included in the same row (one row along the Y direction) have the same color. However, the present invention is not limited to this, and other arrangement methods such as a mosaic arrangement and a delta arrangement may be used as the arrangement method of the color filters.

図2に示すように、ブラックマスク14上のオーバーコート膜15上には、2種類のカラーフィルタ12が重なり合うように設けられている。すなわち、2種類のカラーフィルタ12は、ブラックマスク14の上方において部分的に重なっている。CF基板11上(画素14P上)及びブラックマスク14上のオーバーコート膜15の表面はほぼ平坦化されている。このため、画素14P上とブラックマスク14上との間にほぼ段差はなく(あるいは段差は低減され)、画素14Pのブラックマスク14近傍に生じる段差は2種類のカラーフィルタが重なることによって生じる最小限の段差に抑えられる。   As shown in FIG. 2, two types of color filters 12 are provided on the overcoat film 15 on the black mask 14 so as to overlap each other. That is, the two types of color filters 12 partially overlap above the black mask 14. The surface of the overcoat film 15 on the CF substrate 11 (on the pixel 14P) and on the black mask 14 is substantially planarized. Therefore, there is almost no step between the pixel 14P and the black mask 14 (or the step is reduced), and the step generated in the vicinity of the black mask 14 of the pixel 14P is the minimum generated by the overlap of two types of color filters. It can be suppressed to the level difference.

カラーフィルタ12上には、共通電極13が設けられる。共通電極13は、液晶表示装置10の表示領域全体に平面状に形成される。共通電極13は透明電極から構成される。共通電極13には、例えばITO(インジウム錫酸化物)が用いられる。   A common electrode 13 is provided on the color filter 12. The common electrode 13 is formed in a planar shape over the entire display area of the liquid crystal display device 10. The common electrode 13 is composed of a transparent electrode. For the common electrode 13, for example, ITO (indium tin oxide) is used.

図3に示すように、ブラックマスク14上のカラーフィルタの重なり部分の共通電極13上には、フォトスペーサ17が設けられる。フォトスペーサ17は、CF基板11とTFT基板21間の液晶層31の厚さを調整する。ここで、ブラックマスク14上にフォトスペーサ17が配置される場合、製造プロセスにおいてフォトスペーサ17の位置がブラックマスク14上(カラーフィルタの重なり部分)からずれるときがある。本実施形態では、CF基板11上に塗布したオーバーコート膜15により、ブラックマスク14の段差が低減され、CF基板11上のオーバーコート膜15の表面がほぼ平坦化されている。このため、フォトスペーサ17の位置がブラックマスク14上から画素14P側にずれた場合でも、フォトスペーサ17の高さのばらつきを低減することができる。フォトスペーサ17の底面から上面までの高さは、例えば、3.0〜4.0μm程度である。   As shown in FIG. 3, a photo spacer 17 is provided on the common electrode 13 in the overlapping portion of the color filter on the black mask 14. The photo spacer 17 adjusts the thickness of the liquid crystal layer 31 between the CF substrate 11 and the TFT substrate 21. Here, when the photo spacer 17 is disposed on the black mask 14, the position of the photo spacer 17 may be shifted from the black mask 14 (overlapping portion of the color filter) in the manufacturing process. In this embodiment, the step of the black mask 14 is reduced by the overcoat film 15 applied on the CF substrate 11, and the surface of the overcoat film 15 on the CF substrate 11 is almost flattened. For this reason, even when the position of the photo spacer 17 is shifted from the black mask 14 toward the pixel 14P, variation in the height of the photo spacer 17 can be reduced. The height from the bottom surface to the top surface of the photo spacer 17 is, for example, about 3.0 to 4.0 μm.

また、一例として、ブラックマスク14のX方向の配列ピッチが16〜30μmで、カラーフィルタ12の膜厚が1〜2μmで、フォトスペーサ17の底面の直径が12μmである場合、ブラックマスク14のX方向の幅は5μm程度で、Y方向の幅は9μm程度である。   As an example, when the arrangement pitch in the X direction of the black mask 14 is 16 to 30 μm, the thickness of the color filter 12 is 1 to 2 μm, and the diameter of the bottom surface of the photo spacer 17 is 12 μm, the X of the black mask 14 The width in the direction is about 5 μm, and the width in the Y direction is about 9 μm.

次に、TFT基板21側の構成について説明する。TFT基板21の液晶層31側には、複数のスイッチング素子(アクティブ素子)、例えばTFT16が設けられる。TFT16には、例えばnチャネルTFTが用いられる。後述するように、TFT16は、走査線に電気的に接続されるゲート電極23と、ゲート電極23上に設けられたゲート絶縁膜24と、ゲート絶縁膜24上に設けられた半導体層25と、半導体層25上に互いに離隔して設けられたソース電極及びドレイン電極(図示せず)とを備える。ソース電極は、信号線26に電気的に接続される。   Next, the configuration on the TFT substrate 21 side will be described. A plurality of switching elements (active elements), for example, TFTs 16 are provided on the liquid crystal layer 31 side of the TFT substrate 21. For example, an n-channel TFT is used as the TFT 16. As will be described later, the TFT 16 includes a gate electrode 23 electrically connected to the scanning line, a gate insulating film 24 provided on the gate electrode 23, a semiconductor layer 25 provided on the gate insulating film 24, A source electrode and a drain electrode (not shown) provided separately from each other on the semiconductor layer 25 are provided. The source electrode is electrically connected to the signal line 26.

図3を参照して、TFT基板21側の構成を述べる。TFT基板21の液晶層31側には、それぞれがX方向に延びる複数のゲート電極23が設けられる。複数のゲート電極23上の液晶層31側には、ゲート絶縁膜24が設けられる。X方向に並んだ1行分の複数の画素は、1本のゲート電極23を共有する。ゲート絶縁膜24は透明な絶縁材料から構成される。ゲート絶縁膜24には、例えばシリコン窒化物(SiN)が用いられる。   The configuration on the TFT substrate 21 side will be described with reference to FIG. A plurality of gate electrodes 23 each extending in the X direction are provided on the liquid crystal layer 31 side of the TFT substrate 21. A gate insulating film 24 is provided on the liquid crystal layer 31 side on the plurality of gate electrodes 23. A plurality of pixels for one row arranged in the X direction share one gate electrode 23. The gate insulating film 24 is made of a transparent insulating material. For the gate insulating film 24, for example, silicon nitride (SiN) is used.

ゲート絶縁膜24上には、複数のTFT16に対応する複数の半導体層25が設けられる。半導体層25としては、例えばアモルファスシリコン層が用いられる。1つの半導体層25上及びゲート絶縁膜24上には、互いに離隔したソース電極及びドレイン電極が設けられる。ソース電極は、Y方向に延在する信号線26に電気的に接続される。Y方向に並んだ1列分の複数の画素は、1本の信号線26に共通接続される。   A plurality of semiconductor layers 25 corresponding to the plurality of TFTs 16 are provided on the gate insulating film 24. For example, an amorphous silicon layer is used as the semiconductor layer 25. On one semiconductor layer 25 and the gate insulating film 24, a source electrode and a drain electrode which are separated from each other are provided. The source electrode is electrically connected to a signal line 26 extending in the Y direction. A plurality of pixels for one column arranged in the Y direction are commonly connected to one signal line 26.

ゲート電極23、ソース電極、ドレイン電極、及び信号線26としては、例えば、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、タングステン(W)のいずれか、又はこれらの1種類以上を含む合金等が用いられる。   Examples of the gate electrode 23, the source electrode, the drain electrode, and the signal line 26 include aluminum (Al), molybdenum (Mo), chromium (Cr), tungsten (W), or one or more of these. An alloy or the like is used.

半導体層25上、ソース電極及びドレイン電極上には、絶縁膜27が設けられる。絶縁膜27は、透明な絶縁材料から構成される。絶縁膜27には、例えばシリコン窒化物(SiN)が用いられる。   An insulating film 27 is provided on the semiconductor layer 25 and on the source electrode and the drain electrode. The insulating film 27 is made of a transparent insulating material. For the insulating film 27, for example, silicon nitride (SiN) is used.

絶縁膜27上には、図2に示すように、複数の画素14Pに対応した複数の画素電極22が設けられる。画素電極22は、ドレイン電極に電気的に接続されている。画素電極22は透明電極から構成される。画素電極22には、例えばITO(インジウム錫酸化物)が用いられる。TFT16は、ゲート電極23の電圧によりオン状態あるいはオフ状態に制御され、画素電極22への電圧印加を印加状態あるいは遮断状態のいずれの状態に切り換える。さらに、液晶層31と接する面には、液晶層31の配向を制御する配向膜(図示せず)が設けられる。   On the insulating film 27, as shown in FIG. 2, a plurality of pixel electrodes 22 corresponding to the plurality of pixels 14P are provided. The pixel electrode 22 is electrically connected to the drain electrode. The pixel electrode 22 is composed of a transparent electrode. For example, ITO (indium tin oxide) is used for the pixel electrode 22. The TFT 16 is controlled to be in an on state or an off state by the voltage of the gate electrode 23, and switches the voltage application to the pixel electrode 22 to either the applied state or the cutoff state. Further, an alignment film (not shown) for controlling the alignment of the liquid crystal layer 31 is provided on the surface in contact with the liquid crystal layer 31.

また、図示は省略するが、液晶表示装置10は、CF基板11及びTFT基板21を両側から挟むようにして、一対の偏光板(直線偏光子)、及び一対の位相差板(1/4波長板)を備える。   Although not shown, the liquid crystal display device 10 includes a pair of polarizing plates (linear polarizers) and a pair of retardation plates (¼ wavelength plates) with the CF substrate 11 and the TFT substrate 21 sandwiched from both sides. Is provided.

[2]比較例
以下に、比較例について説明する。第1比較例として、CF基板11上に樹脂から成るブラックマスク14が配置され、ブラックマスク14上にカラーフィルタ12が配置された例を示す。図4及び図5は、図1のA−A´及びB−B´線に相当する線に沿った第1比較例のCF基板11側のそれぞれの断面図である。
[2] Comparative Example A comparative example will be described below. As a first comparative example, an example in which a black mask 14 made of resin is disposed on the CF substrate 11 and the color filter 12 is disposed on the black mask 14 will be described. 4 and 5 are cross-sectional views on the CF substrate 11 side of the first comparative example along the lines corresponding to the lines AA ′ and BB ′ in FIG. 1.

この第1比較例では、ブラックマスク14の段差を有するCF基板11上にカラーフィルタ12が重なるように配置される。このため、ブラックマスク14近傍(画素14Pとブラックマスク14の境界領域)のカラーフィルタの高さが画素14P上のカラーフィルタの高さより高くなり、ブラックマスク14近傍において液晶配向が乱れる。これにより、表示領域におけるコントラストが低下して、液晶表示装置の表示品質が低下する場合がある。   In the first comparative example, the color filter 12 is disposed so as to overlap the CF substrate 11 having the steps of the black mask 14. For this reason, the height of the color filter in the vicinity of the black mask 14 (the boundary region between the pixel 14P and the black mask 14) becomes higher than the height of the color filter on the pixel 14P, and the liquid crystal alignment is disturbed in the vicinity of the black mask 14. As a result, the contrast in the display area is lowered, and the display quality of the liquid crystal display device may be lowered.

本実施形態は、ブラックマスク14が配置されたCF基板11上にオーバーコート膜15を設けている。これにより、CF基板11上に生じたブラックマスク14の段差をオーバーコート膜15にて無くしあるいは低減し、カラーフィルタ12が配置されるべきCF基板11上を平坦化している。これによって、ブラックマスク14近傍でカラーフィルタ12の高さが高くなるのを低減でき、液晶配向が乱れる領域を減らすことができる。この結果、例えばブラックマスク14近傍で光漏れが生じて、表示領域におけるコントラストが低下し、液晶表示装置の表示品質が劣化するのを防ぐことができる。   In this embodiment, an overcoat film 15 is provided on the CF substrate 11 on which the black mask 14 is disposed. Thereby, the step of the black mask 14 generated on the CF substrate 11 is eliminated or reduced by the overcoat film 15, and the CF substrate 11 on which the color filter 12 is to be arranged is planarized. As a result, the height of the color filter 12 in the vicinity of the black mask 14 can be reduced, and the region where the liquid crystal alignment is disturbed can be reduced. As a result, for example, it is possible to prevent light leakage from occurring in the vicinity of the black mask 14, reducing the contrast in the display region and degrading the display quality of the liquid crystal display device.

さらに、第1比較例では、ブラックマスク14上のカラーフィルタ12の上にはフォトスペーサ17が配置される。製造工程においてフォトスペーサ17の位置がずれた場合、画素上とブラックマスク14上のカラーフィルタの高低差が大きいため、フォトスペーサ17の高さ方向のぶれが大きくなる。これにより、液晶層の層厚を均一に保てなくなり、液晶表示装置の表示品質が劣化する場合がある。   Further, in the first comparative example, a photo spacer 17 is disposed on the color filter 12 on the black mask 14. When the position of the photo spacer 17 is shifted in the manufacturing process, the height difference between the color filters on the pixel and the black mask 14 is large, and thus the blur in the height direction of the photo spacer 17 increases. As a result, the layer thickness of the liquid crystal layer cannot be kept uniform, and the display quality of the liquid crystal display device may deteriorate.

本実施形態は、前述したように、ブラックマスク14が配置されたCF基板11上にオーバーコート膜15を設けて、CF基板11上のブラックマスク14の段差をオーバーコート膜15により平坦化している。これにより、フォトスペーサ17がブラックマスク14上から外れた場合でも、フォトスペーサ17の高さのばらつきを低減でき、表示品質の劣化を防ぐことができる。   In the present embodiment, as described above, the overcoat film 15 is provided on the CF substrate 11 on which the black mask 14 is disposed, and the steps of the black mask 14 on the CF substrate 11 are planarized by the overcoat film 15. . Thereby, even when the photo spacer 17 is removed from the black mask 14, the variation in the height of the photo spacer 17 can be reduced, and deterioration of display quality can be prevented.

次に、第2比較例として、フォトスペーサ17の位置ずれを対策した例を示す。図6及び図7は、図1のA−A´及びB−B´線に相当する線に沿った第2比較例のCF基板11側のそれぞれの断面図である。   Next, as a second comparative example, an example in which the positional deviation of the photo spacer 17 is taken will be described. 6 and 7 are cross-sectional views on the CF substrate 11 side of the second comparative example along the lines corresponding to the lines AA ′ and BB ′ in FIG. 1.

第2比較例では、ブラックマスク14上のフォトスペーサ17が配置される部分からカラーフィルタ12を無くす構造としている。この場合、フォトスペーサ17、ブラックマスク14及びカラーフィルタ12の位置合わせ精度を考慮し、ブラックマスク14のY方向の幅を大きく取る必要がある。例えば、ブラックマスク14のY方向の幅を約30μm程度にする。すると、表示領域における開口率が低下してしまう。   In the second comparative example, the color filter 12 is eliminated from the portion where the photo spacer 17 on the black mask 14 is disposed. In this case, it is necessary to increase the width of the black mask 14 in the Y direction in consideration of the alignment accuracy of the photo spacer 17, the black mask 14, and the color filter 12. For example, the width of the black mask 14 in the Y direction is about 30 μm. Then, the aperture ratio in the display area is lowered.

本実施形態では、ブラックマスク14の幅を大きくする必要がないため、表示領域における開口率の低下はない。   In this embodiment, since it is not necessary to increase the width of the black mask 14, there is no decrease in the aperture ratio in the display area.

[3]効果
前述したように、本実施形態では、ブラックマスク14が配置されたCF基板11上にオーバーコート膜15を設けている。これにより、CF基板11上のブラックマスク14の段差をオーバーコート膜15で埋め込み、CF基板11上をオーバーコート膜で平坦化している。この平坦化により、ブラックマスク14近傍(画素14Pとブラックマスク14の境界領域)でカラーフィルタ12の高さが画素14P上より高くなるのを低減でき、液晶配向が乱れる領域を減らすことができる。この結果、ブラックマスク14近傍に生じる光漏れを低減でき、表示領域におけるコントラストの低下を防止できる。さらに、フォトスペーサ17の一部または全部がブラックマスク14上の所望の位置からずれた場合、例えば、画素14P上にずれた場合でも、フォトスペーサ17の高さのばらつきを低減でき、液晶層の層厚を均一に維持することができる。
[3] Effect As described above, in this embodiment, the overcoat film 15 is provided on the CF substrate 11 on which the black mask 14 is disposed. Thereby, the step of the black mask 14 on the CF substrate 11 is filled with the overcoat film 15, and the CF substrate 11 is planarized with the overcoat film. By this flattening, it is possible to reduce the height of the color filter 12 in the vicinity of the black mask 14 (the boundary region between the pixel 14P and the black mask 14) from above the pixel 14P, and it is possible to reduce the region where the liquid crystal alignment is disturbed. As a result, light leakage occurring in the vicinity of the black mask 14 can be reduced, and a reduction in contrast in the display area can be prevented. Further, when a part or all of the photo spacer 17 is displaced from a desired position on the black mask 14, for example, even when it is displaced on the pixel 14P, variation in the height of the photo spacer 17 can be reduced, and the liquid crystal layer The layer thickness can be kept uniform.

以上述べたように本実施形態によれば、表示領域におけるコントラストの低下防止、フォトスペーサ17の高さのばらつき低減、及び表示領域の開口率の低下防止の少なくともいずれかを実現することにより、表示品質の劣化を防ぐことができる。すなわち、液晶表示装置における表示品質を向上させることが可能である。   As described above, according to the present embodiment, by realizing at least one of prevention of a decrease in contrast in the display region, reduction in variation in the height of the photo spacers 17, and prevention of a decrease in the aperture ratio of the display region, Quality deterioration can be prevented. That is, display quality in the liquid crystal display device can be improved.

また、本実施形態では、ブラックマスク14に樹脂を用いた場合を説明したが、本発明はブラックマスクに樹脂以外の材料を用いた場合にも適用できる。すなわち、本発明は、ブラックマスクの膜厚が厚くなり、その膜厚が不具合を生じさせる場合に適用可能である。また、ブラックマスクに樹脂を用いれば、クロムを用いた場合に比べて、製品コストを安価にでき、有利である。   In the present embodiment, the case where a resin is used for the black mask 14 has been described. However, the present invention can also be applied to the case where a material other than a resin is used for the black mask. That is, the present invention can be applied to the case where the film thickness of the black mask is increased and the film thickness causes problems. In addition, the use of a resin for the black mask is advantageous in that the product cost can be reduced compared to the case of using chromium.

また、本実施形態は、マルチギャップ構造を備えた液晶表示装置にも適用可能である。
マルチギャップ構造を備えた液晶表示装置は、例えば、赤フィルタ、緑フィルタ、及び青フィルタの各々で液晶層の厚さが異なる。このようなマルチギャップ構造の液晶表示装置においても、本実施形態では、ブラックマスク14が配置されたCF基板11上にオーバーコート膜15を設け、オーバーコート膜上にカラーフィルタ12を配置するため、マルチギャップ構造を容易に形成することができる。
Further, the present embodiment can also be applied to a liquid crystal display device having a multi-gap structure.
In a liquid crystal display device having a multi-gap structure, for example, the thickness of the liquid crystal layer is different for each of a red filter, a green filter, and a blue filter. Also in such a multi-gap structure liquid crystal display device, in this embodiment, the overcoat film 15 is provided on the CF substrate 11 on which the black mask 14 is arranged, and the color filter 12 is arranged on the overcoat film. A multi-gap structure can be easily formed.

本発明は、上記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内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、1つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and are obtained by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in one embodiment or by appropriately combining constituent elements disclosed in different embodiments. Various inventions can be configured. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements disclosed in the embodiments, the problems to be solved by the invention can be solved and the effects of the invention can be obtained. Embodiments made can be extracted as inventions.

10…液晶表示装置、11…第1基板(カラーフィルタ基板、12…カラーフィルタ、12R…赤フィルタ、12G…緑フィルタ、12B…青フィルタ、13…共通電極、14…ブラックマスク(ブラックマトリクスまたは遮光膜)、14P…画素、15…オーバーコート膜、16…TFT(Thin Film Transistor)、21…第2基板(TFT基板)、22…画素電極、23…ゲート電極、24…ゲート絶縁膜、25…半導体層、26…信号線、27…絶縁膜、31…液晶層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid crystal display device 11 ... 1st board | substrate (color filter board | substrate, 12 ... color filter, 12R ... red filter, 12G ... green filter, 12B ... blue filter, 13 ... common electrode, 14 ... black mask (black matrix or light-shielding) Film), 14P ... pixel, 15 ... overcoat film, 16 ... TFT (Thin Film Transistor), 21 ... second substrate (TFT substrate), 22 ... pixel electrode, 23 ... gate electrode, 24 ... gate insulating film, 25 ... Semiconductor layer, 26 ... signal line, 27 ... insulating film, 31 ... liquid crystal layer.

Claims (8)

対向配置された第1及び第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置された液晶層と、
前記第1基板上に配置され、黒色樹脂から成るブラックマスクと、
前記第1基板上及び前記ブラックマスク上に配置されたオーバーコート膜と、
前記オーバーコート膜上に配置されたカラーフィルタと、
を具備する液晶表示装置。
First and second substrates disposed opposite to each other;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A black mask disposed on the first substrate and made of a black resin;
An overcoat film disposed on the first substrate and the black mask;
A color filter disposed on the overcoat film;
A liquid crystal display device comprising:
前記オーバーコート膜の上面は平坦化される請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an upper surface of the overcoat film is flattened. 前記オーバーコート膜はアクリル系樹脂を含む請求項1または2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the overcoat film includes an acrylic resin. 前記カラーフィルタは第1及び第2カラーフィルタを含み、
前記第1及び第2カラーフィルタは、前記ブラックマスクの上方において部分的に重なっている請求項1乃至3のいずれかに記載の液晶表示装置。
The color filter includes first and second color filters;
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first and second color filters partially overlap above the black mask.
前記第1及び第2カラーフィルタの重なり部分の上方に配置され、前記液晶層の厚さを調整するスペーサをさらに備える請求項4に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 4, further comprising a spacer that is disposed above an overlapping portion of the first and second color filters and adjusts a thickness of the liquid crystal layer. 前記カラーフィルタ上に配置された透明電極をさらに具備する請求項1乃至5のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a transparent electrode disposed on the color filter. 前記第2基板上には、画素電極と、前記画素電極への電圧印加を印加状態あるいは遮断状態のいずれかの状態に切り換えるスイッチング素子とが配置されている請求項1乃至6のいずれかに記載の液晶表示装置。   The pixel electrode and a switching element that switches voltage application to the pixel electrode between an applied state and a cut-off state are disposed on the second substrate. Liquid crystal display device. 前記ブラックマスクの膜厚は0.5〜1μmである請求項1乃至7のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the black mask has a thickness of 0.5 to 1 μm.
JP2017015774A 2017-01-31 2017-01-31 Liquid crystal display Pending JP2018124398A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017015774A JP2018124398A (en) 2017-01-31 2017-01-31 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017015774A JP2018124398A (en) 2017-01-31 2017-01-31 Liquid crystal display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018124398A true JP2018124398A (en) 2018-08-09

Family

ID=63108928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017015774A Pending JP2018124398A (en) 2017-01-31 2017-01-31 Liquid crystal display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018124398A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08262425A (en) * 1995-03-22 1996-10-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd Color filter and its production
JP2000155336A (en) * 1998-11-24 2000-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP2006071680A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Seiko Epson Corp Electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus
JP2011107474A (en) * 2009-11-18 2011-06-02 Toppan Printing Co Ltd Color filter substrate and liquid crystal display device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08262425A (en) * 1995-03-22 1996-10-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd Color filter and its production
JP2000155336A (en) * 1998-11-24 2000-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP2006071680A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Seiko Epson Corp Electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus
JP2011107474A (en) * 2009-11-18 2011-06-02 Toppan Printing Co Ltd Color filter substrate and liquid crystal display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9977280B2 (en) COT type liquid crystal display device
TWI470329B (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing same
US7649601B2 (en) Liquid crystal display having protrusion-like structures between pair of substrates
KR102334808B1 (en) Display panel
US11073734B2 (en) Array substrate and method of manufacturing the same, display panel and display device
JP6187928B2 (en) Horizontal electric field type liquid crystal display device
US10884292B2 (en) Display device
US9158163B2 (en) Display apparatus
KR102229505B1 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
JP2017187530A (en) Liquid crystal display
US9494838B2 (en) Liquid crystal display device
KR102178887B1 (en) Array substrate and liquid crystal display device inluding the same
WO2016185873A1 (en) Liquid crystal display device
JP2005283691A (en) Liquid crystal display
KR102540071B1 (en) Liquid crystal display panel
US9029072B2 (en) Liquid crystal display manufacturing method
JP2018124398A (en) Liquid crystal display
KR102227696B1 (en) Color filter on thin film transistor structure liquid crystal display device
JP2009288483A (en) Liquid crystal device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus
WO2021070492A1 (en) Liquid crystal display device
JP6972538B2 (en) Liquid crystal display device
KR102398551B1 (en) Thin film transistor substrate and liquid crystal display panel with the same
JP2015102683A (en) Liquid crystal display device
JP2018091947A (en) Liquid crystal display device
TWI670551B (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20190425

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201013

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201211

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210518