液晶表示装置
【課題】表示領域最外周画素部に設けられた画素電極のパターニング不良を無くし、表示品位の向上した液晶表示装置を提供することにある。
【解決手段】表示領域の最外周に沿って位置した画素部の着色層２５Ｂを黒着色層からなる額縁パターン３２側へ延在させて延在部２７を形成することにより、着色層と額縁パターンとの段差部分を画素電極３０から離して配置する。また、着色層の延出部の下方に、液晶表示素子を構成する金属配線を配置して、画素電極と額縁パターンとの間の領域を遮光する。
【解決手段】表示領域の最外周に沿って位置した画素部の着色層２５Ｂを黒着色層からなる額縁パターン３２側へ延在させて延在部２７を形成することにより、着色層と額縁パターンとの段差部分を画素電極３０から離して配置する。また、着色層の延出部の下方に、液晶表示素子を構成する金属配線を配置して、画素電極と額縁パターンとの間の領域を遮光する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関し、特に、アレイ基板側に着色層が設けられた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、配向膜を有する２枚の基板を配向膜が対向するように配置し、これら２枚の基板間に液晶層を挟持して構成されている。これら２枚の基板は、シール材および封止材によって周辺領域同士が貼り合わされ、この２枚の基板間には、基板間距離を所定の値に保持するために粒状スペーサ、またはフォトリソグラフィー法により形成された樹脂からなる柱状スペーサが配置されている。液晶表示装置によりカラー表示する場合、一般に、基板の一方に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）からなる着色層が配置されている。
【０００３】通常、基板の表示領域の外側には、バックライトからの光漏れを防止するために額縁状のブラックマトリクス（ＢＭ）が形成される。このＢＭ材料としては、Ｃｒ、ＭｏＷ等の金属薄膜や、樹脂が使用されている。
【０００４】また、アレイ基板側に着色層を形成する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層の他に黒の着色層で柱状スペーサと額縁パターンを同時に形成する。この際、黒着色層をＲＧＢ着色層上に形成することにより所望のセルギャップを得ることができる。黒着色層は上記のように、額縁パターンとしても使用されるため、高い遮光性を有する必要があり、厚く形成される。
【０００５】また、着色層をアレイ基板側に形成する場合、高い開口率を確保できるように、着色層上に画素電極を配置し、スイッチング素子を形成する遮光性金属により画素電極間の隙間を遮光する画素構造をとっている。更に、この遮光性金属の割合を少なくすることにより、一層開口率の高い製品を作る努力がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示装置において、黒着色層と表示領域とを連続的に遮光する場合、黒着色層と画素を形成する画素電極とは隙間なく配置されていることが望ましい。すなわち、このような場合、額縁パターンを構成する表示領域外周の黒着色層と、ＲＧＢ着色層上に形成された最外周縁側の画素電極とは接近して配置される。
【０００７】上記画素電極を形成する場合、ＲＧＢ着色層および黒着色層上に導電膜を形成し、更に、導電膜に重ねてレジストを形成した後、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、所望のエッチング材料によりパターン形成される。
【０００８】しかし、黒着色層はＲＧＢ着色層よりかなり厚く形成されるため、これらの境界には段差部が形成され、この段差部でレジストの膜厚が厚く不均一となる。そして、この部分では、レジストのパターニング不良が発生し易い。そのため、最外周画素の画素電極が黒着色層に接近して、すなわち、段差部に接近して設けられていると、レジストのパターニング不良に起因して、最外周画素の画素電極の黒着色層側がショートし、点欠陥不良を発生するという問題がある。
【０００９】上記問題を対策するために、画素電極形成後に黒着色層を形成するプロセス改善も考えられるが、今度は、ＲＧＢ着色層の最外周縁部でレジストに膜厚が薄くなり、パターニング不良が発生する。この場合、画素電極の端部が消失してしまい所望形状の画素電極を得ることができない。
【００１０】この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示領域最外周画素部に設けられた画素電極のパターニング不良を無くし、表示品位の向上した液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、この発明に係る液晶表示装置は、基板の一主面上に互いに平行に設けられた複数の第１配線と、上記第１配線と交差して設けられた互いに平行な複数の第２配線と、上記第１および第２配線の交差部毎に配置されたスイッチング素子と、上記第１配線、第２配線、およびスイッチング素子の少なくとも一部を覆うように配置された複数色の着色層と、上記第１および第２配線で囲まれた領域で、かつ、上記着色層上に重ねて配置されているとともに上記スイッチング素子にそれぞれ接続され、それぞれ画素部を形成した複数の画素電極と、を有した表示領域と、上記基板の一主面上で上記表示領域を囲んで設けられ、上記着色層よりも厚い膜厚と高い遮光性を有し、上記表示領域周縁の光漏れを防止する額縁パターンと、を備えたアレイ基板と、上記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、上記アレイ基板と上記対向基板との間に設けられ、上記アレイ基板と上記対向基板との間に所定の隙間を保持した複数の柱状スペーサと、上記アレイ基板と上記対向基板との間に挟持された液晶層と、を具備し、上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の上記着色層と上記額縁パターンとの間に、着色層からなる延出部が設けられていることを特徴としている。
【００１２】また、この発明の液晶表示装置によれば、上記表示領域の最外周に沿って位置した画素部を構成する着色層は、他の画素部を構成する着色層よりも上記額縁パターン側に延在し、それぞれ上記延出部を形成していることを特徴としている。
【００１３】更に、この発明に係る液晶表示装置によれば、上記延出部は、上記表示画素領域の外周に沿って枠状に形成された少なくとも１色の着色層により構成されていることを特徴としている。
【００１４】上記のように構成されたこの発明に係る液晶表示装置によれば、表示領域の最外周に位置した画素部の着色層と額縁パターンとの間に着色層からなる延出部を設けることにより、着色層と額縁パターンとの段差部分を画素電極から離して配置することが可能となる。そのため、段差部によるレジスト膜厚変動の影響を無くし、画素電極の良好なパターン形成が行える。
【００１５】更に、この発明に係る液晶表示装置によれば、上記第１および第２配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した第１配線および第２配線は、他の配線よりも太く形成され、上記延出部を遮光していることを特徴としている。
【００１６】すなわち、着色層を延在させた領域を、液晶表示素子を構成するアレイ基板側の金属配線等によって遮光することができ、対向基板側からブラックマトリックスを削除でき安価な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置について詳細に説明する。図１ないし図３に示すように、液晶表示装置１０は、カラーフィルタとしての着色層が設けられたアレイ基板１２と、このアレイ基板に所定のセルギャップを置いて対向配置された対向基板２０と、を備え、これらアレイ基板と対向基板との間に液晶層７０が挟持されている。
【００１８】アレイ基板１２および対向基板２０は、液晶表示装置の表示領域４０の外周を囲むように配置されたシール材１９により周縁部同士が接合されている。シール材１９の一部には液晶注入口３５が形成され、この液晶注入口３５は、液晶注入後、封止材３４により封止されている。
【００１９】対向基板２０は、ガラスからなる透明基板２１上にＩＴＯからなる透明電極２２、配向膜１３を順に形成して構成されている。
【００２０】図１ないし図８に示すように、アレイ基板１２は、ガラスからなる透明基板１１上に複数の走査線１７、これと平行に設けられた補助容量配線１８、および絶縁膜２３を介してこれらと直交する複数の信号線１４が配置され、走査線と信号線の各交点近傍にはスイッチング素子として図示しないＮｃｈ型ＬＤＤ構造のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子と、このスイッチング素子のソース電極と電気的に接続された補助容量の上部電極１５と、が配置されている。また、補助容量配線１８と信号線１４とで囲まれた領域には、それぞれほぼ矩形状の画素電極３０が設けられ、それぞれ画素部を構成している。
【００２１】また、アレイ基板１２の透明基板１１上には、スイッチング素子と同時に、図示しない液晶駆動回路が表示領域４０周辺に形成され、表示領域近傍には、この液晶駆動回路を動作させるために必要な複数の配線１６が設けられている。
【００２２】そして、スイッチング素子および液晶駆動回路を覆うように保護絶縁膜２４が設けられ、更にその上部に、それぞれＹ方向に延びたストライプ状の緑色（Ｇ）の着色層２５Ｇ、青色（Ｂ）の着色層２５Ｂ、赤色（Ｒ）の着色層２５Ｒが配置されている。そして、緑色の着色層２５Ｇの両側縁が青色着層２５Ｂや赤色着色層２５Ｒによって覆われている。このような構成は、各着色層を加工する際に用いる遮光マスクを適合するように作製することで達成される。
【００２３】そして、画素電極３０は、これらの着色層２５Ｇ、２５Ｂ、２５Ｒ上にそれぞれ配置され、着色層および保護絶縁膜２４に形成されたコンタクトホール２６および上部電極１５を介してそれぞれ対応するスイッチング素子のソース電極に接続されている。更に、画素電極３０および着色層２５Ｇ、２５Ｂ、２５Ｒを覆うように、ガラス基板１１全面には配向膜１３が形成されている。着色層材料には、紫外線硬化型アクリル樹脂を、配向膜材料には、ポリイミドをそれぞれ用いている。
【００２４】また、アレイ基板１２のガラス基板１１上には、表示領域４０の周縁を囲むように、所定幅を持った黒色の着色層からなる矩形状の額縁パターン３２が形成されている。この額縁パターン３２は、他の着色層２５Ｇ、２５Ｂ、２５Ｒよりも厚く形成されている。更に、この額縁パターン３２と同時に、画素電極３０上には所望の密度で多数の柱状スペーサ３１が形成されている。シール材１９は、表示領域４０の周縁部で額縁パターン３２の外側に設けられている。
【００２５】そして、アレイ基板１２および対向基板２０は、シール材１９により周縁部同士が接着されているとともに、これらの基板間のセルギャップは、多数の柱状スペーサ３１によって所定の値に維持されている。
【００２６】次に、上記アクティブマトリクス型の液晶表示装置の一層詳しい構成をその製造方法と併せて説明する。まず、高歪点ガラス基板や石英基板などの透光性絶縁性基板１１上にＣＶＤ法などによりａ−Ｓｉ膜を５０ｎｍ程度被着する。これを４５０℃で１時間炉アニールを行った後、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射し、ａ−Ｓｉ膜を多結晶化しポリシリコン膜とする。その後に、ポリシリコン膜をフォトエッチング法によりパターンニングして、図示しない表示領域内画素部のＴＦＴ（以下、画素ＴＦＴと称する）のチャネル層、および図示しない液晶駆動回路領域のＴＦＴ（以下、回路ＴＦＴと称する）のチャネル層を形成し、更に、補助容量素子の下部電極を形成する。
【００２７】次に、ＣＶＤ法により絶縁基板１１の全面に図示しないゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜を１００ｎｍ程度被着する。続いて、このシリコン酸化膜上全面にＴａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕなどの単体又はその積層膜あるいは合金膜を４００ｎｍ程度被着し、フォトエッチング法により所定の形状にパターニングし、走査線１７と、走査線を延在して成る画素ＴＦＴのゲート電極１７ａ、補助容量配線１８、回路ＴＦＴのゲート電極、および駆動回路領域内の各種配線を形成する。この時、液晶駆動回路を駆動させるために必要となる配線１６も同時に形成する。
【００２８】また、この際、図４および図５に示すように、表示領域４０最外周の上端縁に沿って位置した画素部の補助容量配線１８ａを、通常の画素部に設けられている他の補助容量配線１８よりも太く形成して額縁パターン３２側に延在させ、後工程にて形成される表示領域４０外周の上端縁に沿って位置した画素部の画素電極３０と黒着色層からなる額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００２９】補助容量配線１８ａを他の補助容量配線１８よりも太くした場合、補助容量が増加してしまう。このような容量の増加を抑えるため、補助容量配線１８ａに、スリット状の開口３５を設け、補助容量の均一化を図っている。
【００３０】更に、図７および図８に示すように、表示領域４０最外周の下端縁に沿って位置した画素部にダミー補助容量配線１８ｂを形成する。このダミー補助容量配線１８ｂは、通常の画素部に設けられている他の補助容量配線１８よりも太く形成して額縁パターン３２側に延在させ、後工程にて形成される表示領域４０外周の下端縁に沿って位置した画素の画素電極と額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００３１】続いて、イオン注入やイオンドーピング法により、ゲート電極１７ａをマスクとして上述したチャネル層に不純物の注入を行い、図示しない画素ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極、並びに図示しないＮｃｈ型の回路ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極を形成する。不純物の注入は、例えば加速電圧８０ｋｅＶで５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のドーズ量で、ＰＨ３／Ｈ２によりリンを高濃度注入した。
【００３２】次に、図示しない画素ＴＦＴ、および駆動回路領域のＮｃｈ型の回路ＴＦＴには不純物が注入されないようにレジストで被覆した後、図示しないＰｃｈ型の回路ＴＦＴのゲート電極をそれぞれマスクとして、加速電圧加速電圧８０ｋｅＶで５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のドーズ量で、Ｂ２ＰＨ６／Ｈ２によりボロンを高濃度注入し、Ｐｃｈ型の回路ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極を形成する。
【００３３】その後、図示しないＮｃｈ型ＬＤＤ（Light1y Doped Drain ）を形成するための不純物注入を行い、基板をアニールすることにより不純物を活性化する。更に、例えばＰＥＣＶＤ法を用いて絶縁基板１１の全面にシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜２３を５００ｎｍ程度被着する。
【００３４】続いて、フォトエッチング法により、図示しない画素ＴＦＴのソース電極に至るコンタクトホール、ドレイン電極に至るコンタクトホール、図示しない回路ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極に至るコンタクトホールをそれぞれ層間絶縁膜２３に形成する。
【００３５】次に、層間絶縁膜２３上にＴａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕなどの単体又はその積層膜あるいは合金膜を５００ｎｍ程度被着し、フォトエングレイビング法により所定の形状にパターニングして、画素ＴＦＴのドレイン電極に接続された信号線１４、画素ＴＦＴのソース電極に接続された補助容量の上部電極１５、および図示しない液晶駆動回路領域内の回路ＴＦＴの各種の配線１６等を形成する。
【００３６】この際、図４および図５に示すように、表示領域４０最外周の上端縁に沿って位置した画素部の補助容量配線１８ａに設けられたスリット状の開口３５と対向する位置に、この開口３５よりも大きな面積の遮光ランド３６を形成する。
【００３７】また、図３および図５に示すように表示領域４０最外周の右端縁に沿って位置した画素部の信号線１４ａを他の画素部の信号線１４よりも太く形成して額縁パターン３２側へ延在させ、後工程にて形成される表示領域４０最外周の右端縁に沿って位置した画素部の画素電極と額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００３８】更に、図６および図８に示すように、表示領域４０最外周の左端縁に沿って位置した画素部にダミー信号線１４ｂを形成する。このダミー信号線１４ｂは、通常の画素部に設けられている他の信号線１４よりも太く形成して額縁パターン３２側に延在させ、後工程にて形成される表示領域４０最外周の左端縁に沿って位置した画素部の画素電極と額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００３９】次に、ＰＥＣＶＤ法により絶縁基板１１の全面にＳｉＮｘからなる保護絶縁膜２４を成膜し、フォトエングレイビング法により、それぞれ上部電極１５に至るコンタクトホールを形成する。
【００４０】続いて、紫外線硬化型アクリル系緑色レジスト液を、絶縁基板１１上にスピンナ塗布により２μｍ程度の膜厚で塗布する。その後、約９０℃で約５分間プリベークし、所定のマスクパターンを用いて、１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線により露光する。ここで用いるフォトマスクパターンは、緑色着色層２５Ｇに対応するストライプ形状パターンと、画素電極３０と上部電極１５とを接続するためのコンタクトホール２６として直径１５μｍの円形パターンと、を有している。
【００４１】続いて、約０．１重量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約６０秒間現像し、更に水洗い後、約２０℃で１時間ほどポストベークすることによって、コンタクトホール２６を有する緑色着色層２５Ｇを形成した。
【００４２】次に、青色着色層２５Ｂ、赤色着色層２５Ｒを同様の工程にて形成する。この際、緑色着色層２５Ｇのパターン端が青色着色層２５Ｂや赤色着色層２５Ｒによって覆われる構成とした。これは、上記のように、各着色層を加工する際に用いる露光マスクを適合するように作製することで達成される。
【００４３】この際、図３ないし図８に示すように、表示領域４０最外周の上下左右端縁に沿って位置した画素部に配置する各着色層を、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在させて延出部２７を形成し、後工程で形成する額縁パターン３２との間に隙間が生じないようにする。
【００４４】次に、３〜６μｍ程度の黒色着色層により表示領域４０の外側に位置した額縁パターン３２、および複数の柱状ペーサ３１を形成する。続いて、図９に示すように、着色層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ、および額縁パターン３２上にスパッタリング法によりインジウム・すず酸化物（ＩＴＯ）３８を堆積し、更に、ＩＴＯに重ねてレジスト４２を形成した後、フォトリソグラフィーによりレジスト４０をパターニングし、所望のエッチング材料によりパターン形成する。そして、レジスト４２を用いてＩＴＯ３８をパターニングすることにより、それぞれ着色層上に位置した画素電極３０を形成する。
【００４５】この場合、表示領域４０の最外周に沿って位置した画素部の着色層は、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在した延出部２７を有していることから、表示領域４０の最外周に位置した画素部の画素電極３０と額縁パターン３２とは１０μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上離れている。そのため、着色層と額物パターン３２と間の段差部でレジスト４０の膜厚が厚くなった場合でも、画素電極３０はこの部分から離間しているため影響を受けることがなく、画素電極のパターニング不良発生を防止することができる。
【００４６】その後、ポリイミドからなる配向膜材料を絶縁基板１１全面に塗布し、配向処理を施して配向膜１３を形成する。これにより、カラーフィルタを有するアレイ基板１２を得ることができる。
【００４７】一方、透明絶縁基板２１上にスパッタ法によりＩＴＯを約１００ｎｍの厚さに堆積して対向電極２２を形成し、続いてポリイミドからなる配向膜材料を基板全面に塗布し、配向処理を施して配向膜１３を形成することにより、対向基板２０を得る。
【００４８】このようにして形成された対向基板２０の外周縁部に、液晶注入口３５を除いてシール材１９を塗布する。この対向基板２０、およびカラーフィルタの設けられたアレイ基板１２をシール材１９により貼り合わせることにより、空状態のセルが完成する。
【００４９】次に、カイラル材が添加されたネマティック液晶材料を、液晶注入口３５からセル内に真空注入し、注入後、液晶注入口３５を封止材３４としての紫外線硬化樹脂を用いて封止する。その後、セルの両側にそれぞれ偏光板を貼付することにより、液晶表示装置が完成する。
【００５０】このように構成された液晶表示装置によれば、表示領域４０の最外周に沿って位置した画素部の着色層は、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在し延出部２７を構成していることから、表示領域４０の最外周に位置した画素部の画素電極３０と額縁パターン３２との間に１０μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上の隙間を形成することができる。そのため、表示領域４０の最外周に位置した画素部においても、画素電極３０の下地を平坦化でき、着色層と額物パターン３２と間の段差部でレジストの膜厚が厚くなった場合でも、画素電極がこの部分の影響を受けることがなく、画素電極のパターニング不良発生を防止することができる。従って、表示領域周辺部に点欠点の塊がなく、良好な表示性能を有した液晶表示装置を得ることができる。
【００５１】また、表示領域４０の最外周に位置した画素部の画素電極３０と額縁パターン３２との隙間の下方に設けられている補助容量配線１８ａ、ダミー補助容量配線１８ｂ、信号線１４ａ、およびダミー信号線１４ｂは、他の補助容量配線あるいは他の信号線よりもそれぞれ太く形成され額縁パターン３２側に延在しているため、上記隙間を遮蔽し、バックライトの漏洩を防止することができる。
【００５２】この場合、対向基板上に遮光層を設けてもよいが、アレイ基板上に遮光性金属層を着色層下に配置して遮光した方が、工程数が少なく液晶表示装置を安価に製造することが可能となる。
【００５３】更に、他の補助容量配線１８よりも太く形成した補助容量配線１８ａに開口３５を設けることにより、補助容量の増加を抑制し、補助容量の均一化を図ることができる。この最、開口３５に重ねて遮蔽ランド３６を設けていることから、光の漏洩を防止することができる。
【００５４】図１０に示す第２の実施の形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板１２の補助容量配線１８は各画素の中央部に設けられ、代わって、走査線１７が各画素の下端部に沿って設けられている。そして、図１０R>０（ａ）に示すように、表示領域４０の下端縁に沿って設けられた画素部の走査線１７ｂは、通常の画素に設けられている他の走査線１７よりも太く形成され額縁パターン３２側に延在している。これにより、表示領域４０外周の上端縁に沿って位置した画素の画素電極３０と黒着色層からなる額縁パターン３２との隙間を遮光している。
【００５５】また、図１０（ｂ）に示すように、表示領域４０外周の上端縁に沿ってダミー走査線１７ｃが設けられている。このダミー走査線１７ｃは、通常の画素に設けられている他の走査線１７よりも太く形成され額縁パターン３２側に延在している。これにより、表示領域４０外周の下端縁に沿って位置した画素の画素電極３０と額縁パターン３２との隙間を遮光している。
【００５６】他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、上記第２の実施の形態においても、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】上述した実施の形態では、表示領域４０の最外周に沿って位置した画素部の着色層を、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在させて延出部２７を構成しているが、図１１に示すように、延在部２７は、表示領域４０の最外周の各画素部に配置した着色層と額縁パターン３２との間に設けられた、枠状の着色層５０によって構成してもよい。この場合、着色層５０としては、赤色、青色、緑色のいずれでも、また、複数色の組合わせでもよい。
【００５８】他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、上記第２の実施の形態においても、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】その他、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、前述した実施の形態では、額縁パターン３２および柱状スペーサ３１を黒色着色層のみで形成したが、これらは、着色層を２色または３色重ねて形成してもよい。
【００６０】また、上記実施の形態では、黒色着色層により額縁パターン３２および柱状スペーサ３１を形成した後、ＩＴＯ３８を成膜し画素電極３０を形成したが、画素電極を形成した後に、額縁パターンおよび柱状スペーサを形成するようにしてもよい。この場合、ＲＧＢ着色層の最外周縁部でレジストに膜厚が薄くなるが、最外周の着色層は延出部を備えていることから、レジストの不均一部に影響されることなく、最外周の画素電極を所望の形状に形成することができる。
【００６１】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば、表示領域の最外周に位置した画素部の着色層と額縁パターンとの間に着色層からなる延出部を設けることにより、着色層と額縁パターンとの段差部分を画素電極から離して配置する事ができるため、段差部によるレジスト膜厚変動の影響を無くし、画素電極の良好なパターン形成が行える。さらに、着色層を延在させた領域を、液晶表示素子を構成するアレイ基板側の金属配線等によって遮光する事により、対向基板側からブラックマトリックスを削除でき安価な液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置を示す斜視図。
【図２】上記液晶表示装置の平面図。
【図３】図２および図５の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図４】図２および図５の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。
【図５】図２の（１）部分を拡大して示すアレイ基板の平面図。
【図６】図２および図８の線Ｃ−Ｃに沿った断面図。
【図７】図２および図８の線Ｄ−Ｄに沿った断面図。
【図８】図２の（２）部分を拡大して示すアレイ基板の平面図。
【図９】上記液晶表示装置の製造工程において、レジスト層を形成した状態におけるアレイ基板の断面図。
【図１０】この発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置のアレイ基板を示す平面図。
【図１１】この発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置のアレイ基板を示す平面図。従来の液晶表示装置における平面図及び縦断面図。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１１…ガラス基板
１２…アレイ基板
１３…配向膜
１４…信号線
１４ａ…最外周部信号線
１４ｂ…ダミー信号線
１５…上部電極
１６…液晶駆動回路用配線
１７…走査線
１７ａ…ゲート電極
１７ｂ…最外周部走査線線
１７ｃ…ダミー走査線
１８…補助容量配線
１８ａ…ダミー補助容量配線
２０…対向基板
２１…対向側ガラス基板
２２…対向電極
２３…層間絶縁膜
２４…保護絶縁膜
２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ…着色層
２６…コンタクトホール
３０…画素電極
３１…柱状スペーサ
３２…額縁パターン
３４…封止材
４０…表示領域
４２…レジスト
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関し、特に、アレイ基板側に着色層が設けられた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、配向膜を有する２枚の基板を配向膜が対向するように配置し、これら２枚の基板間に液晶層を挟持して構成されている。これら２枚の基板は、シール材および封止材によって周辺領域同士が貼り合わされ、この２枚の基板間には、基板間距離を所定の値に保持するために粒状スペーサ、またはフォトリソグラフィー法により形成された樹脂からなる柱状スペーサが配置されている。液晶表示装置によりカラー表示する場合、一般に、基板の一方に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）からなる着色層が配置されている。
【０００３】通常、基板の表示領域の外側には、バックライトからの光漏れを防止するために額縁状のブラックマトリクス（ＢＭ）が形成される。このＢＭ材料としては、Ｃｒ、ＭｏＷ等の金属薄膜や、樹脂が使用されている。
【０００４】また、アレイ基板側に着色層を形成する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層の他に黒の着色層で柱状スペーサと額縁パターンを同時に形成する。この際、黒着色層をＲＧＢ着色層上に形成することにより所望のセルギャップを得ることができる。黒着色層は上記のように、額縁パターンとしても使用されるため、高い遮光性を有する必要があり、厚く形成される。
【０００５】また、着色層をアレイ基板側に形成する場合、高い開口率を確保できるように、着色層上に画素電極を配置し、スイッチング素子を形成する遮光性金属により画素電極間の隙間を遮光する画素構造をとっている。更に、この遮光性金属の割合を少なくすることにより、一層開口率の高い製品を作る努力がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示装置において、黒着色層と表示領域とを連続的に遮光する場合、黒着色層と画素を形成する画素電極とは隙間なく配置されていることが望ましい。すなわち、このような場合、額縁パターンを構成する表示領域外周の黒着色層と、ＲＧＢ着色層上に形成された最外周縁側の画素電極とは接近して配置される。
【０００７】上記画素電極を形成する場合、ＲＧＢ着色層および黒着色層上に導電膜を形成し、更に、導電膜に重ねてレジストを形成した後、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、所望のエッチング材料によりパターン形成される。
【０００８】しかし、黒着色層はＲＧＢ着色層よりかなり厚く形成されるため、これらの境界には段差部が形成され、この段差部でレジストの膜厚が厚く不均一となる。そして、この部分では、レジストのパターニング不良が発生し易い。そのため、最外周画素の画素電極が黒着色層に接近して、すなわち、段差部に接近して設けられていると、レジストのパターニング不良に起因して、最外周画素の画素電極の黒着色層側がショートし、点欠陥不良を発生するという問題がある。
【０００９】上記問題を対策するために、画素電極形成後に黒着色層を形成するプロセス改善も考えられるが、今度は、ＲＧＢ着色層の最外周縁部でレジストに膜厚が薄くなり、パターニング不良が発生する。この場合、画素電極の端部が消失してしまい所望形状の画素電極を得ることができない。
【００１０】この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示領域最外周画素部に設けられた画素電極のパターニング不良を無くし、表示品位の向上した液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、この発明に係る液晶表示装置は、基板の一主面上に互いに平行に設けられた複数の第１配線と、上記第１配線と交差して設けられた互いに平行な複数の第２配線と、上記第１および第２配線の交差部毎に配置されたスイッチング素子と、上記第１配線、第２配線、およびスイッチング素子の少なくとも一部を覆うように配置された複数色の着色層と、上記第１および第２配線で囲まれた領域で、かつ、上記着色層上に重ねて配置されているとともに上記スイッチング素子にそれぞれ接続され、それぞれ画素部を形成した複数の画素電極と、を有した表示領域と、上記基板の一主面上で上記表示領域を囲んで設けられ、上記着色層よりも厚い膜厚と高い遮光性を有し、上記表示領域周縁の光漏れを防止する額縁パターンと、を備えたアレイ基板と、上記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、上記アレイ基板と上記対向基板との間に設けられ、上記アレイ基板と上記対向基板との間に所定の隙間を保持した複数の柱状スペーサと、上記アレイ基板と上記対向基板との間に挟持された液晶層と、を具備し、上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の上記着色層と上記額縁パターンとの間に、着色層からなる延出部が設けられていることを特徴としている。
【００１２】また、この発明の液晶表示装置によれば、上記表示領域の最外周に沿って位置した画素部を構成する着色層は、他の画素部を構成する着色層よりも上記額縁パターン側に延在し、それぞれ上記延出部を形成していることを特徴としている。
【００１３】更に、この発明に係る液晶表示装置によれば、上記延出部は、上記表示画素領域の外周に沿って枠状に形成された少なくとも１色の着色層により構成されていることを特徴としている。
【００１４】上記のように構成されたこの発明に係る液晶表示装置によれば、表示領域の最外周に位置した画素部の着色層と額縁パターンとの間に着色層からなる延出部を設けることにより、着色層と額縁パターンとの段差部分を画素電極から離して配置することが可能となる。そのため、段差部によるレジスト膜厚変動の影響を無くし、画素電極の良好なパターン形成が行える。
【００１５】更に、この発明に係る液晶表示装置によれば、上記第１および第２配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した第１配線および第２配線は、他の配線よりも太く形成され、上記延出部を遮光していることを特徴としている。
【００１６】すなわち、着色層を延在させた領域を、液晶表示素子を構成するアレイ基板側の金属配線等によって遮光することができ、対向基板側からブラックマトリックスを削除でき安価な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置について詳細に説明する。図１ないし図３に示すように、液晶表示装置１０は、カラーフィルタとしての着色層が設けられたアレイ基板１２と、このアレイ基板に所定のセルギャップを置いて対向配置された対向基板２０と、を備え、これらアレイ基板と対向基板との間に液晶層７０が挟持されている。
【００１８】アレイ基板１２および対向基板２０は、液晶表示装置の表示領域４０の外周を囲むように配置されたシール材１９により周縁部同士が接合されている。シール材１９の一部には液晶注入口３５が形成され、この液晶注入口３５は、液晶注入後、封止材３４により封止されている。
【００１９】対向基板２０は、ガラスからなる透明基板２１上にＩＴＯからなる透明電極２２、配向膜１３を順に形成して構成されている。
【００２０】図１ないし図８に示すように、アレイ基板１２は、ガラスからなる透明基板１１上に複数の走査線１７、これと平行に設けられた補助容量配線１８、および絶縁膜２３を介してこれらと直交する複数の信号線１４が配置され、走査線と信号線の各交点近傍にはスイッチング素子として図示しないＮｃｈ型ＬＤＤ構造のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子と、このスイッチング素子のソース電極と電気的に接続された補助容量の上部電極１５と、が配置されている。また、補助容量配線１８と信号線１４とで囲まれた領域には、それぞれほぼ矩形状の画素電極３０が設けられ、それぞれ画素部を構成している。
【００２１】また、アレイ基板１２の透明基板１１上には、スイッチング素子と同時に、図示しない液晶駆動回路が表示領域４０周辺に形成され、表示領域近傍には、この液晶駆動回路を動作させるために必要な複数の配線１６が設けられている。
【００２２】そして、スイッチング素子および液晶駆動回路を覆うように保護絶縁膜２４が設けられ、更にその上部に、それぞれＹ方向に延びたストライプ状の緑色（Ｇ）の着色層２５Ｇ、青色（Ｂ）の着色層２５Ｂ、赤色（Ｒ）の着色層２５Ｒが配置されている。そして、緑色の着色層２５Ｇの両側縁が青色着層２５Ｂや赤色着色層２５Ｒによって覆われている。このような構成は、各着色層を加工する際に用いる遮光マスクを適合するように作製することで達成される。
【００２３】そして、画素電極３０は、これらの着色層２５Ｇ、２５Ｂ、２５Ｒ上にそれぞれ配置され、着色層および保護絶縁膜２４に形成されたコンタクトホール２６および上部電極１５を介してそれぞれ対応するスイッチング素子のソース電極に接続されている。更に、画素電極３０および着色層２５Ｇ、２５Ｂ、２５Ｒを覆うように、ガラス基板１１全面には配向膜１３が形成されている。着色層材料には、紫外線硬化型アクリル樹脂を、配向膜材料には、ポリイミドをそれぞれ用いている。
【００２４】また、アレイ基板１２のガラス基板１１上には、表示領域４０の周縁を囲むように、所定幅を持った黒色の着色層からなる矩形状の額縁パターン３２が形成されている。この額縁パターン３２は、他の着色層２５Ｇ、２５Ｂ、２５Ｒよりも厚く形成されている。更に、この額縁パターン３２と同時に、画素電極３０上には所望の密度で多数の柱状スペーサ３１が形成されている。シール材１９は、表示領域４０の周縁部で額縁パターン３２の外側に設けられている。
【００２５】そして、アレイ基板１２および対向基板２０は、シール材１９により周縁部同士が接着されているとともに、これらの基板間のセルギャップは、多数の柱状スペーサ３１によって所定の値に維持されている。
【００２６】次に、上記アクティブマトリクス型の液晶表示装置の一層詳しい構成をその製造方法と併せて説明する。まず、高歪点ガラス基板や石英基板などの透光性絶縁性基板１１上にＣＶＤ法などによりａ−Ｓｉ膜を５０ｎｍ程度被着する。これを４５０℃で１時間炉アニールを行った後、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射し、ａ−Ｓｉ膜を多結晶化しポリシリコン膜とする。その後に、ポリシリコン膜をフォトエッチング法によりパターンニングして、図示しない表示領域内画素部のＴＦＴ（以下、画素ＴＦＴと称する）のチャネル層、および図示しない液晶駆動回路領域のＴＦＴ（以下、回路ＴＦＴと称する）のチャネル層を形成し、更に、補助容量素子の下部電極を形成する。
【００２７】次に、ＣＶＤ法により絶縁基板１１の全面に図示しないゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜を１００ｎｍ程度被着する。続いて、このシリコン酸化膜上全面にＴａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕなどの単体又はその積層膜あるいは合金膜を４００ｎｍ程度被着し、フォトエッチング法により所定の形状にパターニングし、走査線１７と、走査線を延在して成る画素ＴＦＴのゲート電極１７ａ、補助容量配線１８、回路ＴＦＴのゲート電極、および駆動回路領域内の各種配線を形成する。この時、液晶駆動回路を駆動させるために必要となる配線１６も同時に形成する。
【００２８】また、この際、図４および図５に示すように、表示領域４０最外周の上端縁に沿って位置した画素部の補助容量配線１８ａを、通常の画素部に設けられている他の補助容量配線１８よりも太く形成して額縁パターン３２側に延在させ、後工程にて形成される表示領域４０外周の上端縁に沿って位置した画素部の画素電極３０と黒着色層からなる額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００２９】補助容量配線１８ａを他の補助容量配線１８よりも太くした場合、補助容量が増加してしまう。このような容量の増加を抑えるため、補助容量配線１８ａに、スリット状の開口３５を設け、補助容量の均一化を図っている。
【００３０】更に、図７および図８に示すように、表示領域４０最外周の下端縁に沿って位置した画素部にダミー補助容量配線１８ｂを形成する。このダミー補助容量配線１８ｂは、通常の画素部に設けられている他の補助容量配線１８よりも太く形成して額縁パターン３２側に延在させ、後工程にて形成される表示領域４０外周の下端縁に沿って位置した画素の画素電極と額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００３１】続いて、イオン注入やイオンドーピング法により、ゲート電極１７ａをマスクとして上述したチャネル層に不純物の注入を行い、図示しない画素ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極、並びに図示しないＮｃｈ型の回路ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極を形成する。不純物の注入は、例えば加速電圧８０ｋｅＶで５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のドーズ量で、ＰＨ３／Ｈ２によりリンを高濃度注入した。
【００３２】次に、図示しない画素ＴＦＴ、および駆動回路領域のＮｃｈ型の回路ＴＦＴには不純物が注入されないようにレジストで被覆した後、図示しないＰｃｈ型の回路ＴＦＴのゲート電極をそれぞれマスクとして、加速電圧加速電圧８０ｋｅＶで５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のドーズ量で、Ｂ２ＰＨ６／Ｈ２によりボロンを高濃度注入し、Ｐｃｈ型の回路ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極を形成する。
【００３３】その後、図示しないＮｃｈ型ＬＤＤ（Light1y Doped Drain ）を形成するための不純物注入を行い、基板をアニールすることにより不純物を活性化する。更に、例えばＰＥＣＶＤ法を用いて絶縁基板１１の全面にシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜２３を５００ｎｍ程度被着する。
【００３４】続いて、フォトエッチング法により、図示しない画素ＴＦＴのソース電極に至るコンタクトホール、ドレイン電極に至るコンタクトホール、図示しない回路ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極に至るコンタクトホールをそれぞれ層間絶縁膜２３に形成する。
【００３５】次に、層間絶縁膜２３上にＴａ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕなどの単体又はその積層膜あるいは合金膜を５００ｎｍ程度被着し、フォトエングレイビング法により所定の形状にパターニングして、画素ＴＦＴのドレイン電極に接続された信号線１４、画素ＴＦＴのソース電極に接続された補助容量の上部電極１５、および図示しない液晶駆動回路領域内の回路ＴＦＴの各種の配線１６等を形成する。
【００３６】この際、図４および図５に示すように、表示領域４０最外周の上端縁に沿って位置した画素部の補助容量配線１８ａに設けられたスリット状の開口３５と対向する位置に、この開口３５よりも大きな面積の遮光ランド３６を形成する。
【００３７】また、図３および図５に示すように表示領域４０最外周の右端縁に沿って位置した画素部の信号線１４ａを他の画素部の信号線１４よりも太く形成して額縁パターン３２側へ延在させ、後工程にて形成される表示領域４０最外周の右端縁に沿って位置した画素部の画素電極と額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００３８】更に、図６および図８に示すように、表示領域４０最外周の左端縁に沿って位置した画素部にダミー信号線１４ｂを形成する。このダミー信号線１４ｂは、通常の画素部に設けられている他の信号線１４よりも太く形成して額縁パターン３２側に延在させ、後工程にて形成される表示領域４０最外周の左端縁に沿って位置した画素部の画素電極と額縁パターン３２との間の領域を遮光する遮光部として機能させる。
【００３９】次に、ＰＥＣＶＤ法により絶縁基板１１の全面にＳｉＮｘからなる保護絶縁膜２４を成膜し、フォトエングレイビング法により、それぞれ上部電極１５に至るコンタクトホールを形成する。
【００４０】続いて、紫外線硬化型アクリル系緑色レジスト液を、絶縁基板１１上にスピンナ塗布により２μｍ程度の膜厚で塗布する。その後、約９０℃で約５分間プリベークし、所定のマスクパターンを用いて、１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線により露光する。ここで用いるフォトマスクパターンは、緑色着色層２５Ｇに対応するストライプ形状パターンと、画素電極３０と上部電極１５とを接続するためのコンタクトホール２６として直径１５μｍの円形パターンと、を有している。
【００４１】続いて、約０．１重量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約６０秒間現像し、更に水洗い後、約２０℃で１時間ほどポストベークすることによって、コンタクトホール２６を有する緑色着色層２５Ｇを形成した。
【００４２】次に、青色着色層２５Ｂ、赤色着色層２５Ｒを同様の工程にて形成する。この際、緑色着色層２５Ｇのパターン端が青色着色層２５Ｂや赤色着色層２５Ｒによって覆われる構成とした。これは、上記のように、各着色層を加工する際に用いる露光マスクを適合するように作製することで達成される。
【００４３】この際、図３ないし図８に示すように、表示領域４０最外周の上下左右端縁に沿って位置した画素部に配置する各着色層を、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在させて延出部２７を形成し、後工程で形成する額縁パターン３２との間に隙間が生じないようにする。
【００４４】次に、３〜６μｍ程度の黒色着色層により表示領域４０の外側に位置した額縁パターン３２、および複数の柱状ペーサ３１を形成する。続いて、図９に示すように、着色層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ、および額縁パターン３２上にスパッタリング法によりインジウム・すず酸化物（ＩＴＯ）３８を堆積し、更に、ＩＴＯに重ねてレジスト４２を形成した後、フォトリソグラフィーによりレジスト４０をパターニングし、所望のエッチング材料によりパターン形成する。そして、レジスト４２を用いてＩＴＯ３８をパターニングすることにより、それぞれ着色層上に位置した画素電極３０を形成する。
【００４５】この場合、表示領域４０の最外周に沿って位置した画素部の着色層は、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在した延出部２７を有していることから、表示領域４０の最外周に位置した画素部の画素電極３０と額縁パターン３２とは１０μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上離れている。そのため、着色層と額物パターン３２と間の段差部でレジスト４０の膜厚が厚くなった場合でも、画素電極３０はこの部分から離間しているため影響を受けることがなく、画素電極のパターニング不良発生を防止することができる。
【００４６】その後、ポリイミドからなる配向膜材料を絶縁基板１１全面に塗布し、配向処理を施して配向膜１３を形成する。これにより、カラーフィルタを有するアレイ基板１２を得ることができる。
【００４７】一方、透明絶縁基板２１上にスパッタ法によりＩＴＯを約１００ｎｍの厚さに堆積して対向電極２２を形成し、続いてポリイミドからなる配向膜材料を基板全面に塗布し、配向処理を施して配向膜１３を形成することにより、対向基板２０を得る。
【００４８】このようにして形成された対向基板２０の外周縁部に、液晶注入口３５を除いてシール材１９を塗布する。この対向基板２０、およびカラーフィルタの設けられたアレイ基板１２をシール材１９により貼り合わせることにより、空状態のセルが完成する。
【００４９】次に、カイラル材が添加されたネマティック液晶材料を、液晶注入口３５からセル内に真空注入し、注入後、液晶注入口３５を封止材３４としての紫外線硬化樹脂を用いて封止する。その後、セルの両側にそれぞれ偏光板を貼付することにより、液晶表示装置が完成する。
【００５０】このように構成された液晶表示装置によれば、表示領域４０の最外周に沿って位置した画素部の着色層は、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在し延出部２７を構成していることから、表示領域４０の最外周に位置した画素部の画素電極３０と額縁パターン３２との間に１０μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上の隙間を形成することができる。そのため、表示領域４０の最外周に位置した画素部においても、画素電極３０の下地を平坦化でき、着色層と額物パターン３２と間の段差部でレジストの膜厚が厚くなった場合でも、画素電極がこの部分の影響を受けることがなく、画素電極のパターニング不良発生を防止することができる。従って、表示領域周辺部に点欠点の塊がなく、良好な表示性能を有した液晶表示装置を得ることができる。
【００５１】また、表示領域４０の最外周に位置した画素部の画素電極３０と額縁パターン３２との隙間の下方に設けられている補助容量配線１８ａ、ダミー補助容量配線１８ｂ、信号線１４ａ、およびダミー信号線１４ｂは、他の補助容量配線あるいは他の信号線よりもそれぞれ太く形成され額縁パターン３２側に延在しているため、上記隙間を遮蔽し、バックライトの漏洩を防止することができる。
【００５２】この場合、対向基板上に遮光層を設けてもよいが、アレイ基板上に遮光性金属層を着色層下に配置して遮光した方が、工程数が少なく液晶表示装置を安価に製造することが可能となる。
【００５３】更に、他の補助容量配線１８よりも太く形成した補助容量配線１８ａに開口３５を設けることにより、補助容量の増加を抑制し、補助容量の均一化を図ることができる。この最、開口３５に重ねて遮蔽ランド３６を設けていることから、光の漏洩を防止することができる。
【００５４】図１０に示す第２の実施の形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板１２の補助容量配線１８は各画素の中央部に設けられ、代わって、走査線１７が各画素の下端部に沿って設けられている。そして、図１０R>０（ａ）に示すように、表示領域４０の下端縁に沿って設けられた画素部の走査線１７ｂは、通常の画素に設けられている他の走査線１７よりも太く形成され額縁パターン３２側に延在している。これにより、表示領域４０外周の上端縁に沿って位置した画素の画素電極３０と黒着色層からなる額縁パターン３２との隙間を遮光している。
【００５５】また、図１０（ｂ）に示すように、表示領域４０外周の上端縁に沿ってダミー走査線１７ｃが設けられている。このダミー走査線１７ｃは、通常の画素に設けられている他の走査線１７よりも太く形成され額縁パターン３２側に延在している。これにより、表示領域４０外周の下端縁に沿って位置した画素の画素電極３０と額縁パターン３２との隙間を遮光している。
【００５６】他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、上記第２の実施の形態においても、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】上述した実施の形態では、表示領域４０の最外周に沿って位置した画素部の着色層を、他の画素部の着色層よりも額縁パターン３２側に延在させて延出部２７を構成しているが、図１１に示すように、延在部２７は、表示領域４０の最外周の各画素部に配置した着色層と額縁パターン３２との間に設けられた、枠状の着色層５０によって構成してもよい。この場合、着色層５０としては、赤色、青色、緑色のいずれでも、また、複数色の組合わせでもよい。
【００５８】他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、上記第２の実施の形態においても、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】その他、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、前述した実施の形態では、額縁パターン３２および柱状スペーサ３１を黒色着色層のみで形成したが、これらは、着色層を２色または３色重ねて形成してもよい。
【００６０】また、上記実施の形態では、黒色着色層により額縁パターン３２および柱状スペーサ３１を形成した後、ＩＴＯ３８を成膜し画素電極３０を形成したが、画素電極を形成した後に、額縁パターンおよび柱状スペーサを形成するようにしてもよい。この場合、ＲＧＢ着色層の最外周縁部でレジストに膜厚が薄くなるが、最外周の着色層は延出部を備えていることから、レジストの不均一部に影響されることなく、最外周の画素電極を所望の形状に形成することができる。
【００６１】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば、表示領域の最外周に位置した画素部の着色層と額縁パターンとの間に着色層からなる延出部を設けることにより、着色層と額縁パターンとの段差部分を画素電極から離して配置する事ができるため、段差部によるレジスト膜厚変動の影響を無くし、画素電極の良好なパターン形成が行える。さらに、着色層を延在させた領域を、液晶表示素子を構成するアレイ基板側の金属配線等によって遮光する事により、対向基板側からブラックマトリックスを削除でき安価な液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置を示す斜視図。
【図２】上記液晶表示装置の平面図。
【図３】図２および図５の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図４】図２および図５の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。
【図５】図２の（１）部分を拡大して示すアレイ基板の平面図。
【図６】図２および図８の線Ｃ−Ｃに沿った断面図。
【図７】図２および図８の線Ｄ−Ｄに沿った断面図。
【図８】図２の（２）部分を拡大して示すアレイ基板の平面図。
【図９】上記液晶表示装置の製造工程において、レジスト層を形成した状態におけるアレイ基板の断面図。
【図１０】この発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置のアレイ基板を示す平面図。
【図１１】この発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置のアレイ基板を示す平面図。従来の液晶表示装置における平面図及び縦断面図。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１１…ガラス基板
１２…アレイ基板
１３…配向膜
１４…信号線
１４ａ…最外周部信号線
１４ｂ…ダミー信号線
１５…上部電極
１６…液晶駆動回路用配線
１７…走査線
１７ａ…ゲート電極
１７ｂ…最外周部走査線線
１７ｃ…ダミー走査線
１８…補助容量配線
１８ａ…ダミー補助容量配線
２０…対向基板
２１…対向側ガラス基板
２２…対向電極
２３…層間絶縁膜
２４…保護絶縁膜
２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ…着色層
２６…コンタクトホール
３０…画素電極
３１…柱状スペーサ
３２…額縁パターン
３４…封止材
４０…表示領域
４２…レジスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】基板の一主面上に互いに平行に設けられた複数の第１配線と、上記第１配線と交差して設けられた互いに平行な複数の第２配線と、上記第１および第２配線の交差部毎に配置されたスイッチング素子と、上記第１配線、第２配線、およびスイッチング素子の少なくとも一部を覆うように配置された複数色の着色層と、上記第１および第２配線で囲まれた領域で、かつ、上記着色層上に重ねて配置されているとともに上記スイッチング素子にそれぞれ接続され、それぞれ画素部を形成した複数の画素電極と、を有した表示領域と、上記基板の一主面上で上記表示領域を囲んで設けられ、上記着色層よりも厚い膜厚と高い遮光性を有し、上記表示領域周縁の光漏れを防止する額縁パターンと、を備えたアレイ基板と、上記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、上記アレイ基板と上記対向基板との間に設けられ、上記アレイ基板と上記対向基板との間に所定の隙間を保持した複数の柱状スペーサと、上記アレイ基板と上記対向基板との間に挟持された液晶層と、を具備し、上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の上記着色層と上記額縁パターンとの間に、着色層からなる延出部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記表示領域の最外周に沿って位置した画素部を構成する着色層は、他の画素部を構成する着色層よりも上記額縁パターン側に延在し、それぞれ上記延出部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記延出部は、上記表示画素領域の外周に沿って枠状に形成された着色層により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】上記第１および第２配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した第１配線および第２配線は、上記延出部に重ねて配置され延出部を遮光していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】上記第１および第２配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した第１配線および第２配線は、他の配線よりも太く形成され、上記延出部を遮光していることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】上記第１配線は遮光性金属からなる信号線を有し、上記第２配線は遮光性金属からなる補助容量配線を有していることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】上記補助容量配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した補助容量配線は、他の補助容量配線よりも太く形成されているとともに、他の補助容量配線と補助容量を一致させるための開口部を有していることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】上記第１配線は遮光性金属からなる信号線を有し、上記第２配線は遮光性金属からなる走査線を有していることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】上記延出部と上記額縁パターンとは隙間無く設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の画素電極と上記額縁パターンとの間隔は、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の画素電極と上記額縁パターンとの間隔は、２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１】基板の一主面上に互いに平行に設けられた複数の第１配線と、上記第１配線と交差して設けられた互いに平行な複数の第２配線と、上記第１および第２配線の交差部毎に配置されたスイッチング素子と、上記第１配線、第２配線、およびスイッチング素子の少なくとも一部を覆うように配置された複数色の着色層と、上記第１および第２配線で囲まれた領域で、かつ、上記着色層上に重ねて配置されているとともに上記スイッチング素子にそれぞれ接続され、それぞれ画素部を形成した複数の画素電極と、を有した表示領域と、上記基板の一主面上で上記表示領域を囲んで設けられ、上記着色層よりも厚い膜厚と高い遮光性を有し、上記表示領域周縁の光漏れを防止する額縁パターンと、を備えたアレイ基板と、上記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、上記アレイ基板と上記対向基板との間に設けられ、上記アレイ基板と上記対向基板との間に所定の隙間を保持した複数の柱状スペーサと、上記アレイ基板と上記対向基板との間に挟持された液晶層と、を具備し、上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の上記着色層と上記額縁パターンとの間に、着色層からなる延出部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記表示領域の最外周に沿って位置した画素部を構成する着色層は、他の画素部を構成する着色層よりも上記額縁パターン側に延在し、それぞれ上記延出部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記延出部は、上記表示画素領域の外周に沿って枠状に形成された着色層により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】上記第１および第２配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した第１配線および第２配線は、上記延出部に重ねて配置され延出部を遮光していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】上記第１および第２配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した第１配線および第２配線は、他の配線よりも太く形成され、上記延出部を遮光していることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】上記第１配線は遮光性金属からなる信号線を有し、上記第２配線は遮光性金属からなる補助容量配線を有していることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】上記補助容量配線の内、上記表示領域の最外周に沿って位置した補助容量配線は、他の補助容量配線よりも太く形成されているとともに、他の補助容量配線と補助容量を一致させるための開口部を有していることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】上記第１配線は遮光性金属からなる信号線を有し、上記第２配線は遮光性金属からなる走査線を有していることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】上記延出部と上記額縁パターンとは隙間無く設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の画素電極と上記額縁パターンとの間隔は、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】上記表示領域の最外周に沿って位置した各画素部の画素電極と上記額縁パターンとの間隔は、２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００１−１４２０６０（Ｐ２００１−１４２０６０Ａ）
【公開日】平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−３２４２６５
【出願日】平成１１年１１月１５日（１９９９．１１．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００２２１３３９）東芝電子エンジニアリング株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年１１月１５日（１９９９．１１．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００２２１３３９）東芝電子エンジニアリング株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
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