特開 2024-104787 液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104787

(43)【公開日】2024-08-06

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1368 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1368

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023009138

(22)【出願日】2023-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】森本 政輝

(72)【発明者】

【氏名】山田 哲平

【テーマコード（参考）】

2H192

【Ｆターム（参考）】

2H192AA24

2H192BC42

2H192CB02

2H192CB08

2H192CB37

2H192CB83

2H192CC04

2H192CC55

2H192EA04

2H192EA13

2H192EA15

2H192EA22

2H192EA42

2H192EA43

2H192EA56

2H192EA67

2H192FB15

2H192GD23

2H192JA33

(57)【要約】

【課題】信頼性の高い、高精細映像信号線を実現する。
【解決手段】
第１の方向に延在する第１の遮光膜１０５と、映像信号線５２がＴＦＴ基板に形成された液晶表示装置であって、前記映像信号線５２は、前記第１の遮光膜１０５と重複しない領域において、延在方向が前記第１の方向に直交する第２の方向に対して第１の角度で延在する第１の部分と、前記第１の遮光膜と重複する領域において、延在方向が前記第２の方向に対して第２の角度で延在する第２の部分と、前記延在方向が前記第２の方向である第３の部分と、延在方向が前記第２の方向に対して第４の角度で延在する第４の部分とを有し、前記第２の角度及び前記第４の角度は、前記第１の角度よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向に延在する第１の遮光膜と、映像信号線がＴＦＴ基板に形成された液晶表示装置であって、
前記映像信号線は、
前記第１の遮光膜と重複しない領域において、延在方向が前記第１の方向に直交する第２の方向に対して第１の角度で延在する第１の部分と、
前記第１の遮光膜と重複する領域において、延在方向が前記第２の方向に対して第２の角度で延在する第２の部分と、前記延在方向が前記第２の方向である第３の部分と、延在方向が前記第２の方向に対して第４の角度で延在する第４の部分とを有し、
前記第２の角度及び前記第４の角度は、前記第１の角度よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。

【請求項2】

前記第２の角度と前記第４の角度は同じであ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】

第１の映像信号線は請求項１の映像信号線の構成を有し、
第２の映像信号線は請求項１の映像信号線の構成を有し、
第１の領域は、前記第１の映像信号線の前記第１の部分と前記第２の映像信号線の前記第１の部分の間に位置し、
第３の領域は、前記第１の映像信号線の前記第３の部分と前記第２の映像信号線の前記第３の部分との間に位置し、
前記第１の映像信号線と前記第２の映像信号線の距離は、前記第３の領域において、前記第１の領域よりも大きい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】

前記第１の領域において、画素電極が存在し、
前記第１の映像信号線と前記画素電極の間を接続するＴＦＴが存在し、
前記第３の領域には、前記画素電極と前記ＴＦＴを接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。

【請求項5】

前記画素電極は有機パッシベーション膜の上に形成され、前記ＴＦＴは前記有機パッシベーション膜の下に形成され、
前記スルーホールは、前記有機パッシベーション膜に形成され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】

コモン電極が、容量絶縁膜を介して、前記画素電極と重複して形成され、
前記コモン電極と重複して第２の遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。

【請求項7】

前記第２の遮光膜は、前記第１の遮光膜、前記第１の映像信号線、及び、前記第２の映像信号線と重複して形成され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】

前記ＴＦＴ基板と対向して対向基板が配置し、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間隔は、前記スルーホールに形成された柱状スペーサによって維持され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9】

前記ＴＦＴ基板と対向して対向基板が配置し、
カラーフィルタ及びブラックマトリクスは前記対向基板に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。

【請求項10】

前記ＴＦＴ基板と対向して対向基板が配置し、
カラーフィルタは前記ＴＦＴ基板の前記有機パッシベーション膜と重複して形成され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11】

前記カラーフィルタは前記有機パッシベーション膜の下に形成されてい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12】

第２の遮光膜が、前記第１の遮光膜、前記第１の映像信号線、及び、前記第２の映像信号線と重複して形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。

【請求項13】

前記対向基板の表示領域にはブラックマトリクスは存在していないことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高精細液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして画素毎に、液晶分子によりバックライトからの光の透過率を制御することによって画像を形成している。

【0003】

液晶表示装置は、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）表示装置（以後ＶＲともいう）等の、高精細画面を必要とする表示装置にも使用される。高精細画面では、画素ピッチが小さくなるので、画素の透過率が問題となる。

【0004】

一方、液晶は偏光光のみ制御できるので、バックライトからの光のうち、下偏光板によって、特定の偏光方法の光のみ取り込み、液晶層でこれを変調し、上偏光板から特定の偏光方向を有する光が画像として出射する。偏光眼鏡等を使用している場合、光の偏向方向の関係で、液晶表示装置からの画像が見えにくくなる場合がある。特許文献１は、画素電極の形状を変えてこれを対策する構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－１５２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＶＲ等に使用される高精細画面では、画素ピッチが非常に小さくなる。例えば、単独の画素の大きさが７μm×２１μmというように非常に小さい。なお、液晶画面は、赤画素、緑画素、青画素で構成され、各々の画素をサブ画素と呼ぶこともあるが、本明細書では、画素と呼ぶ。このような小さい画素においては、画素電極の形状の調整には限界がある。

【0007】

一方、画素ピッチが小さくなっても、画素電極とＴＦＴを接続するための、有機パッシベーション膜に形成するスルーホールの大きさを小さくすることは難しい。有機パッシベーション膜は、所定の厚さが必要だからである。そうすると、大きなスルーホールを小さな画素内にどのように配置するかが問題になる。

【0008】

本発明の課題は、以上のような問題点を解決するものであり、必要な画質を有する高精細液晶表示装置を可能とすることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。

【0010】

（１）第１の方向に延在する第１の遮光膜と、映像信号線がＴＦＴ基板に形成された液晶表示装置であって、前記映像信号線は、前記第１の遮光膜と重複しない領域において、延在方向が前記第１の方向に直交する第２の方向に対して第１の角度で延在する第１の部分と、前記第１の遮光膜と重複する領域において、延在方向が前記第２の方向に対して第２の角度で延在する第２の部分と、前記延在方向が前記第２の方向である第３の部分と、延在方向が前記第２の方向に対して第４の角度で延在する第４の部分とを有し、前記第２の角度及び前記第４の角度は、前記第１の角度よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。

【0011】

（２）前記第２の角度と前記第４の角度は同じであることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

【0012】

（３）第１の映像信号線は請求項１の映像信号線の構成を有し、第２の映像信号線は請求項１の映像信号線の構成を有し、第１の領域は、前記第１の映像信号線の前記第１の部分と前記第２の映像信号線の前記第１の部分の間に位置し、第３の領域は、前記第１の映像信号線の前記第３の部分と前記第２の映像信号線の前記第３の部分との間に位置し、前記第１の映像信号線と前記第２の映像信号線の距離は、前記第３の領域において、前記第１の領域よりも大きいことを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

【0013】

（４）前記第１の領域において、画素電極が存在し、前記第１の映像信号線と前記画素電極の間を接続するＴＦＴが存在し、前記第３の領域には、前記画素電極と前記ＴＦＴを接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。

【0014】

（５）前記画素電極は有機パッシベーション膜の上に形成され、前記ＴＦＴは前記有機パッシベーション膜の下に形成され、前記スルーホールは、前記有機パッシベーション膜に形成されていることを特徴とする（４）に記載の液晶表示装置。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】液晶表示装置の平面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】実施例１による液晶表示装置の表示領域の断面図である。

【図4】比較例による画素部分の平面図である。

【図5】映像信号線の間隔の比較を示す平面図である。

【図6】本発明の実施例１による画素部分の平面図である。

【図7】本発明の実施例２による画素部分の断面図である。

【図8】本発明の実施例２による画素部分の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。液晶表示装置には、画素電極とコモン電圧の上下関係によって、画素電極トップ、コモン電極トップの方式が存在する。また、従来は、カラーフィルタは対向基板に形成される場合が多かったが、高精細液晶表示装置では、ＴＦＴ基板に形成される場合もある。これは、ＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ Ａｒｒａｙ）と呼ばれている。本発明は、このいずれの方式でも適用することが出来る。

【実施例0017】

図１は液晶表示装置の平面図であり、図２は図１のＡ－Ａ断面図である。図１及び図２において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が周辺でシール材１５０を介して接着し、内部に液晶３００が封止されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重なった領域に表示領域５０が形成されている。表示領域５０内のＴＦＴ基板１００には、横方向（ｘ方向）に走査線５１が延在し、縦方向（y方向）に配列している。また、映像信号線５２が縦方向に延在し、横方向に配列している。走査線５１と映像信号線５２に囲まれた領域に画素５３が形成されている。

【0018】

ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００と重なっていない部分は端子領域６０となっている。端子領域６０には、液晶表示装置に電源や信号を供給するためのフレキシブル配線基板６２が接続している。また、端子領域６０には、映像信号等を形成するための、ドライバＩＣ６１が配置している。なお、端子領域６０の面積が小さい場合は、ドライバＩＣ６２はフレキシブル配線基板側に搭載される場合もある。

【0019】

ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔、すなわち、液晶層３００の厚さは、表示領域全体にわたって一定に保たれている必要がある。このために、図２においては、柱状スペーサ１０、２０を対向基板２００側に配置し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を維持している。なお、柱状スペーサは、以下の実施例に示すように、ＴＦＴ基板１００側に形成される場合もある。図２の説明は、柱状スペーサの作用を、柱状スペーサが対向基板２００側に形成された場合を例にとって説明しているものであり、図３及び図７に示すように柱状スペーサをＴＦＴ１００基板側に形成した場合にも同様な作用となる。また、詳述しないがＴＦＴ基板側に形成されたスペーサに対向基板２００側に形成されたスペーサを当接させ、２つのスペーサによりＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を維持するものであってもよい。

【0020】

柱状スペーサにはメイン柱状スペーサ１０とサブ柱状スペーサ２０が存在している。メイン柱状スペーサ１０は通常状態において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を規定している。サブ柱状スペーサ２０は、メイン柱状スペーサ１０より高さが低く形成されている。サブ柱状スペーサ２０は通常状態ではＴＦＴ基板１００に接触していないが、対向基板２００あるいはＴＦＴ基板１００に押し圧力が加わった場合にＴＦＴ基板１００に接触することによって、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００のギャップが極端に小さくなることを防止している。サブ柱状スペーサ２０の直径はメイン柱状スペーサ１０の直径よりも大きく、また、サブ柱状スペーサ２０の数はメイン柱状スペーサ１０の数よりも多い。

【0021】

図１において、表示領域５０の両側の額縁部分には、図３及び図７において後述するように、走査信号を形成する走査信号駆動回路が形成されている。本実施例では、表示領域５０のＴＦＴには酸化物半導体ＴＦＴが使用され、上述の走査信号駆動回路のような周辺駆動回路には、ポリシリコン半導体ＴＦＴが使用されている。ポリシリコン半導体は移動度が酸化物半導体よりも大きいので、周辺駆動回路の形成には好適である。一方、酸化物半導体を用いたＴＦＴは、移動度はポリシリコン半導体よりも小さいが、リーク電流がポリシリコン半導体を用いたＴＦＴよりも小さいので、画素におけるスイッチング素子として好適である。

【0022】

図３は、比較例による液晶表示装置における、酸化物半導体ＴＦＴを有する画素領域の断面図と額縁領域に形成されたポリシリコン半導体ＴＦＴを有する周辺駆動回路の断面図である。図３において、左側は周辺駆動回路の断面図であり、右側が画素部の断面図である。画素部も周辺駆動回路も同一のプロセスで形成されるので、周辺駆動回路部も画素部も同じ層は同じ番号となっている。周辺駆動回路において、回路の詳細は省略されており、回路に使用されるポリシリコン半導体１０２を用いたＴＦＴのみ記載されている。

【0023】

図３において、例えば、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００の上に下地膜１０１が形成されている。下地膜１０１の役割は、ガラス基板１００等からの不純物がポリシリコン半導体１０２あるいは酸化物半導体１０７を汚染することを防止することである。下地膜１０１は一般には、窒化シリコン層（以後ＳｉＮ層とも言う）と酸化シリコン層（以後ＳｉＯとも言う）の２層構造となっている。

【0024】

下地膜１０１の上には、周辺駆動回路において、ポリシリコン半導体膜１０２が形成されている。ポリシリコン半導体膜１０２は、当初はａ－Ｓｉ膜が形成され、これがエキシマレーザによってポリシリコンに変換されたものである。下地膜１０１とａ－Ｓｉ膜はＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって連続して形成される。

【0025】

ポリシリコン半導体膜１０２を覆って、第１ゲート絶縁膜１０３が形成される。第1ゲート絶縁膜１０３は、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）を原料としたＳｉＯ膜である。第１ゲート絶縁膜１０３の上に第１ゲート電極１０４が形成される。第１ゲート電極１０４は、ＭｏＷ、Ｔｉ、又は、Ｔｉ－Ａｌ－Ｔｉの積層膜等で形成される。一方、画素側では、第１ゲート電極１０４と同じ材料で、同じプロセスによって、第１遮光膜１０５が形成されている。第１遮光膜１０５は、図１における走査線５１と同じ方向に延在し、走査線５１と同じ方向に配列している。第１遮光膜１０５は、酸化物半導体ＴＦＴ、スルーホール１３０等を下側から覆って、バックライトからの光を遮光する。

【0026】

以後の説明は、画素の断面構造について行う。下地膜１０１を覆って、ＳｉＯ膜による第１ゲート絶縁膜１０３が形成されている。第１ゲート絶縁膜１０３の上に形成される第１遮光層１０５を覆って第２ゲート絶縁膜１０６が形成されている。第２ゲート絶縁膜１０６の上に形成される酸化物半導体膜１０７は、第２ゲート電極１０９の下及び第１遮光膜１０５の上において、ＴＦＴのチャンネルを形成する。

【0027】

酸化物半導体膜１０７を覆って第３ゲート絶縁膜１１０が形成されている。第３ゲート絶縁膜１１０は２層のＳｉＯ層で形成されている。酸化物半導体膜１０７のチャンネル部に対応する部分は、酸素リッチな第１ＳｉＯ層であり、その他の部分は緻密な膜を有する第２ＳｉＯ膜である。第１ＳｉＯ膜は酸化物半導体膜１０７に酸素を供給出来るようにするために、酸素リッチな膜としている。

【0028】

第３ゲート絶縁膜１１０の上に第２ゲート電極１０９が形成されている。第２ゲート電極１０９の材料は、第１ゲート電極１０３と同様な材料を使用することが出来る。ところで、図３では、第２ゲート電極１０９の下にＴＦＴのチャンネル部が形成されるトップゲートになっているが、第１遮光膜１０５にゲート電圧を印加すれば、デュアルゲート方式のＴＦＴとすることが出来る。この場合、第１遮光膜１０５は第1ゲート電極１０４と同じ金属材料であり、表示領域５０においては走査線５１と同じ第２の走査線を兼ねるものである。

【0029】

第３ゲート絶縁膜１１０形成後、周辺駆動回路では、３層の絶縁膜、すなわち、第１ゲート絶縁膜１０３、第２ゲート絶縁膜１０６及び第３ゲート絶縁膜１１０にスルーホール１１１２を形成して第１ドレイン電極１１１１を形成し、スルーホール１１２２を形成して第２ソース電極１１２１を形成する。第１ドレイン電極１１１１及び第１ソース電極１１２１は、第２ゲート電極１０９と同じ材料であり、同じプロセルで形成され、ポリシリコン半導体膜１０２に接続される。

【0030】

第２ゲート電極１０９を覆って第１層間絶縁膜１２５が形成されている。第３ゲート絶縁膜１１０もＳｉＮ層及びＳｉＯ層の２層構造のものが多い。また、ＳｉＯ層が下層の場合が多い。酸化物半導体膜１０７から酸素を抜かないようにするためである。

【0031】

第１層間絶縁膜１２５を形成後、周辺駆動回路では、第１層間絶縁膜１２５にスルーホールを形成して第１ドレイン配線１１１及び他のスルーホールを形成して第１ソース配線１１２を形成し、それぞれが第１ドレイン電極１１１１、第１ソース電極１１２１に接続される。同時に画素領域では、第２ゲート絶縁膜１１０及び第１層間絶縁膜１２５にスルーホール１３１を形成して映像信号線５２及び第２ドレイン電極１１３を形成し、第２ドレイン電極１１３は酸化物半導体膜１０７に接続される。その後、ＳｉＮ膜などの無機材料から成る第２層間絶縁膜１２６が映像信号線５２、第１ドレイン配線１１１及び第1ソース配線１１２を覆うように形成され、第２層間絶縁膜１２６上には第２ソース電極１１４が形成される。第２ソース電極１１４はスルーホール１３２を通じて酸化物半導体膜１０７に接続される。第１ドレイン配線１１１、第１ソース配線１１２、第２ドレイン電極１１３は金属で形成されるが、第２ソース電極１１４は透明電極であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成され、画素電極１１６と接続する。スルーホール１３１において、映像信号線５２がドレイン電極１１３の役割を有し、導電性を付与された酸化物半導体膜１０７と接続する。映像信号線５２の材料は、第１ゲート電極１０４等と同様に、ＭｏＷ、Ｔｉ、又は、Ｔｉ－Ａｌ－Ｔｉの積層膜等で形成することが出来る。

【0032】

第２層間絶縁膜１２６を覆って有機パッシベーション膜１１５が形成される。有機パッシベーション膜１１５は、平坦化膜として作用させるためと、映像信号線５２と、画素電極１１６あるいはコモン電極１１９との容量カップリングを抑制するために２乃至４μmと、厚く形成される。

【0033】

図３はコモン電極トップ構成であるから、有機パッシベーション膜１１５の上に画素電極１１６が透明導電膜であるＩＴＯによって形成される。画素電極１１６は画素の形に合わせて矩形となっている。有機パッシベーション膜１１５には、画素電極１１６と第２ソース電極１１４を接続するために、スルーホール１３０が形成されている。

【0034】

図３において、画素電極１１６の上に容量絶縁膜１１７が形成され、その上に金属によって第２遮光膜１１８が形成され、その上にＩＴＯによってコモン電極１１９が形成されている。容量絶縁膜１１７は、画素電極１１６とコモン電極１１９の間に形成される画素容量を構成するので、このように呼ばれている。容量絶縁膜１１７は、比誘電率の大きい、ＳｉＮで形成される。容量絶縁膜１１７の上に第２遮光膜１１８とコモン電極１１９が形成されている。

【0035】

第２遮光膜１１８は、金属で形成され、Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ（Ｍｏ）、Ｔｉｔａｎｉｕｍ（Ｔｉ）、Ａｌｕｍｉｎｕｍ（Ａｌ）等が使用される。第２遮光膜１１８はバックライトからの不要な光を遮光して画像のコントラストを向上させる。図３の構成では、対向基板２００にも遮光効果を有するブラックマトリクス２０２が形成されているが、第２遮光膜１１８を配置することによって、ブラックマトリクス２０２によって遮光しきれなかった光の遮光、内部からの光の混色防止、コモン電極１１９における電圧降下の防止等の効果を持たせることが出来る。

【0036】

但し、第２遮光膜１１８を形成することによって、光の透過率は減少するので、対向基板２００にブラックマトリクス２０２が存在する場合は、画質の要求に応じて第２遮光膜１１８は省略してもよい。あるいは、遮光効果目的ではなく、コモン電極１１９における電圧降下を防止する作用をさせるために、形状を変えて使用してもよい。

【0037】

コモン電極１１９はＩＴＯで形成されている。ＩＴＯは比較的抵抗が高いので、金属で形成された第２遮光膜１１８を積層することによって抵抗を下げ、画像の均一性を維持することが出来る。コモン電極１１９は、複数の画素に共通で形成され、画素毎にスリット１１９１が形成されている。

【0038】

ところで、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を保つために、柱状スペーサが必要である。しかし、画素ピッチが小さくなると、柱状スペーサの配置位置の確保が難しくなる。実施例１では、スルーホール１３０内に充填材３０を形成し、この充填材３０を用いて、柱状スペーサ１０を形成している。充填材３０は、アクリル樹脂などで形成される、感光性樹脂を用いる。感光性樹脂を用いることによって、別途フォトリソグラフィーのためのレジストを形成する必要が無くなる。また、充填材３０の材料としては、有機パッシベーション膜と同じ材料を使用することも出来る。

【0039】

図３における柱状スペーサは、メイン柱状スペーサ１０であり、対向基板２００側に接触しているが、対向基板２００側に接触しないサブ柱状スペーサを形成することも可能である。また、すべての画素に柱状スペーサを形成するわけではない。柱状スペーサが形成されない画素においては、充填材３０によってスルーホール１３０内を充填し、スルーホール１３０の上面を平坦にする構成がとられる。充填材３０による、メイン柱状スペーサ１０、サブ柱状スペーサ２０，平坦化構成のいずれも、同じプロセスで形成可能である。すなわち、感光性のアクリル樹脂を表示領域全面に所定の厚さ塗布し、各場所に必要な厚さのアクリル樹脂を残すように、マスクによって露光強度を場所毎に制御すればよい。

【0040】

コモン電極１１９を覆って第１配向膜１２０が形成されている。第１配向膜１２０は、対向基板２００側に形成される第２配向膜２０４とともに、液晶分子の初期配向を規定する。配向膜１２０、２０４はポリイミドによって形成される。配向膜１２０，２０４の配向処理は、ラビング方法でもよいし、偏向紫外線による光配向処理でもよい。なお、図３では、第１配向膜１２０は、柱状スペーサ１０の上には形成されていないように記載されているが、これは、塗布する際の配向膜材料の粘度、乾燥プロセスでのレベリング等によって変わるので、柱状スペーサ１０にも第１配向膜１２０が形成される場合もある。

【0041】

画素電極１１６に電圧が印加されると、コモン電極１１９のスリット１１９１において、画素電極１１６からコモン電極１１９に向かって液晶層３００を通過する電気力線が発生し、液晶分子を回転させ、液晶層３００の透過率を変化させる。液晶層３００の透過率を画素毎に変化させて画像を形成する。すなわち、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）動作を行う。

【0042】

実施例１における画素の面積は非常に小さい。一方、有機パッシベーション膜１１５の膜厚は小さくできないので、スルーホール１３０も小さくすることが難しい。そこで、スペースを節約するために、図３では、ＴＦＴの直上に有機パッシベーション膜１１５のスルーホール１３０を形成している。

【0043】

図３において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が配置している。対向基板２００には、カラーフィルタ２０１、ブラックマトリクス２０２が形成されている。カラーフィルタ２０１はカラー画像を形成するためであり、ブラックマトリクス２０２は画像のコントラストを向上させるためである。カラーフィルタ２０１及びブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。オーバーコート膜２０３は、カラーフィルタ２０１内の色顔料が液晶層３００の中に染み出すことを防止する。オーバーコート膜２０３を覆って第２配向膜２０４が形成されている。第２配向膜２０４の役割は第１配向膜１２０で説明したのと同じである。

【0044】

図４は、比較例における画素の平面図である。図４において、第１遮光膜１０５と走査線５１が横方向（ｘ方向）に延在し、縦方向（y方向）配列している。また、映像信号線５２が縦方向に延在し、横方向に配列している。しかし、映像信号線５２は、第１遮光膜１０５と重複しない領域においては、縦方向（ｙ方向）に対して第１の角度傾き、第１遮光膜１０５と重複した領域において、逆方向に第２の角度傾いている。この場合の第１配向膜の配向方向は、縦方向である、図４におけるＡＬである。

【0045】

図４において、点線で示す画素電極１１６、及び、コモン電極１１９のスリット１１９１の角度も、映像信号線５２に合わせて、縦方向に対して第１の角度傾いている。このように、画素電極１１６やコモン電極１１９のスリット１１９１を縦方向に対して傾けるのは、第１配向膜１２０の配向方向と第１の角度を形成するためである。これによって、画素におけるドメインの発生を防止している。第１の角度は、例えば、８度乃至１５度である。

【0046】

図４では、第１配向膜１２０の配向角度が縦方向なので、画素電極１１６等は縦方向に対して第１の角度傾いている。第１配向膜の角度が縦方向から所定の角度傾けば、画素電極１１６等の角度は、所定の角度に対して第１の角度傾くことになる。

【0047】

図４において、第１遮光膜１０５が横方向に延在しているが、映像信号線５２は、第１遮光膜１０５と重複する領域において、第１の角度よりも大きい、第２の角度で逆方向に傾くことによって、映像信号線５２の横方向へのずれをオフセットしている。以下に図４の機能について説明する。

【0048】

図４において、第１遮光膜１０５の上方にＴＦＴが形成されている。すなわち、ＴＦＴ等は、バックライトから遮光されている。図４において、映像信号線５２上に形成されたスルーホール１３１からドレイン配線としての、酸化物半導体膜１０７が走査線５１側に画素内を縦方向に延在している。酸化物半導体膜１０７は導電性を付与されており、かつ透明なので、光透過率を大きく低下させることは無い。走査線５１と酸化物半導体１０７が交差している部分にＴＦＴのチャネルが形成されている。また、第１遮光膜１０５が第２の走査線を兼ねる場合、第１遮光膜１０５と酸化物案導体膜１０７が交差している部分にＴＦＴのチャネルが形成されることになる。

【0049】

図４において導電性を付与された酸化物半導体膜１０７はさらに下側に延在し、スルーホール１３２においてＩＴＯで形成された第２ソース電極１１４と接続する。第２ソース電極１１４は映像信号線５２に平行に形成され、ｙ方向上側に延在し、スルーホール１３０において、画素電極１１６と接続する。図４において、スルーホール１３２からスルーホール１３０までは、平面で視て、酸化物半導体膜１０７と第２ソース電極１１４が重複して形成されている。

【0050】

ところで、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を維持するための柱状スペーサ１０は、図３で説明した充填材３０ように、スルーホール１３０の中に形成される。但し、全ての画素のスルーホール１３０にメイン柱状スペーサ１０あるいはサブ柱状スペーサ２０が形成されるわけではない。

【0051】

図４において、画素電極１１６は、画素の形に添って平行四辺形状に形成されている部分を有する。コモン電極１１９は、複数の画素に共通に形成され、画素電極１１６と重複する位置にスリット１１９１が形成されている。

【0052】

画素電極１１６はスルーホール１３０において、第２ソース電極１１４と接続する。画素電極１１６に電圧が印加されると、このスリット１１９１において、画素電極１１６とコモン電極１１９の間に、液晶を通過する電気力線が発生し、液晶分子を回転させて画素における光の透過率を制御する。

【0053】

ところで、画素ピッチが小さくなると、画素電極１１６とＴＦＴの第２ソース電極１１４を接続するための、有機パッシベーション膜１１５に形成されたスルーホール１３０の配置が問題となる。この部分においては、映像信号線５２が縦方向に対して大きく傾いているので、スペースの問題がより深刻になる。

【0054】

図５はこの様子を示す模式図である。図５の左側は、映像信号線５２が縦方向（ｙ方向）に延在している場合である。この場合は、映像信号線５２と映像信号線５２の間隔はｄ１である。一方、図５に右側は、映像信号線５２が縦方向と所定の角度、例えば第２の角度傾いている場合である。この場合は、映像信号線５２と映像信号線５２の間隔はｄ２である。ｄ２＜ｄ１である。すなわち、高精細になることによって画素ピッチが小さくなる問題に加えて、斜め配線とすることによって、映像信号線５２と映像信号線５２の間隔がさらに小さくなるという問題を生ずる。

【0055】

特に、画素電極１１６と第２ソース電極１１４を接続するスルーホール１３０付近では、配線が入り組んでいるので、この領域における隣接する画素との干渉が問題となる。また、隣り合う映像信号線５２同士の間隔が狭いと、画素電極１１６と第２ソース電極１１４との接続のためのスペースを十分にとることも難しくなる。本発明は、このような問題点を対策するものである。

【0056】

図６は、以上の問題点を対策した本発明による実施例１の平面図である。図６の構成において、映像信号線５２は、第１遮光膜１０５と重複しない領域、すなわち、画素電極１１６と隣接する領域では、縦方向（ｙ方向）と第１の角度で延在する第１の部分を有している。第１遮光膜１０５と重なる領域においては、縦方向に対し、前記第１の角度とは逆方向に第２の角度で延在する第２の部分、縦方向に延在する第３の部分、及び、縦方向に対して第４の角度で延在する第４の部分を有している。なお、第４の角度は第２の角と異ならせることは出来るが、多くの場合は、第２の角度と同じ角度で形成される。したがって、以後、本明細書で、第２の角度と言った場合は、第４の角度を含む。

【0057】

図６が図４と異なる点は、画素電極１１６と第２ソース電極１１４を接続するスルーホール１３０付近の構成である。この領域は、第１遮光膜１０５と重複した領域である。すなわち、この領域では、映像信号線５２は、縦方向に対して大きく傾斜した第２の部分、縦方向に延在した第３の部分、縦方向に対して大きく傾斜した第４の部分を有している。映像信号線５２の幅は、第３の領域において、第１の領域、第２の領域及び第４の領域よりも大きい。

【0058】

図６のような構成とするのは、スルーホール１３０が形成される領域において、隣り合う映像信号線５２同士の間隔を大きくするためである。スルーホール１３０が形成された領域では、映像信号線５２は縦方向に延在しているので、隣り合う映像信号線５２同士の間隔を広くとることが出来る。したがって、有機パッシベーション膜１１５に形成されたスルーホール１３０の大きさも大きくすることが出来る。また、スルーホール１３０と重複して、あるいは、スルーホール１３０付近に形成される配線の配置裕度を増すことができ、信頼性を向上させることが出来る。

【0059】

図６において、スルーホール１３０およびその付近の構成を除いては、図４で説明した構成と同じである。図６に示す構成は、映像信号線５２の、縦方向に対する角度が大きくなるほど、効果が増大する。このように、図６に示す実施例１の構成によって、配線の配置裕度を大きくすることが出来、信頼性の高い、高精細液晶表示装置を実現することが出来る。

【実施例0060】

実施例１では、カラーフィルタ２０１及びブラックマトリクス２０２が対向基板２００側に形成された場合の構成について説明した。この場合、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の合わせ精度が、液晶表示装置の透過率等に影響を及ぼす。画素ピッチが大きければ、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の合わせ精度の誤差は吸収可能である。しかし、画面が高精細になるにしたがって、この誤差が無視できなくなる場合がある。

【0061】

この問題は、カラーフィルタ２０１とブラックマトリクス２０２をＴＦＴ基板１００側に作りこむことによって解決することが出来る。すなわち、ＴＦＴ基板１００側におけるフォトリソグラフィーによる誤差は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の合わせ精度で生ずる誤差に比べてはるかに小さいからである。

【0062】

図７は実施例２の断面図である。図７が実施例１の図３と異なる大きな点は、対向基板２００には、表示領域５０においては、カラーフィルタ２０１、ブラックマトリクス２０２が形成されておらず、オーバーコート膜２０３上に第２配向膜２０４のみ形成されていることである。一方額縁領域においては、シール材１５０と重なるブラックマトリクス２０２が形成されている。したがって、対向基板２００とＴＦＴ基板１００の合わせ精度は液晶表示装置の性能には影響を与えない。ただし、オーバーコート膜２０３が省略されるものであってもよい。

【0063】

図７では、ＴＦＴ基板１００側において、有機パッシベーション膜１１５の下にカラーフィルタ２０１が形成されている。また、カラーフィルタ２０１と第２ソース電極１４１との間にＳｉＮ膜などの無機材料から成る第３層間絶縁膜１２７が形成されており、第３層間絶縁膜１２７は有機パッシベーション膜１１５のスルーホール１３０と重なる位置にスルーホールを有し、画素電極１１６と第２ソース電極１１４とを接続させる。また、第２遮光膜１１８がブラックマトリクス２０２の役割を果たしている。第２遮光膜１１８は、金属膜の積層膜で形成され、ＩＴＯ膜とともに、反射防止膜を構成している。したがって、ブラックマトリクス２０２としての役割を持つことが出来る。

【0064】

なお、第２遮光膜１１８は、反射防止膜としての役割とともに、隣接する画素間の混色を防止する、コモン電極１１９の電圧低下を防止する等の効果も有している。なお、図７では、有機パッシベーション膜１１５がカラーフィルタ２０１の上に形成されているが、逆に、有機パッシベーション膜１１５がカラーフィルタ２０１の下に形成されていてもよい。

【0065】

図８は実施例２による画素部の平面図である。図８は、第２遮光膜１１８が形成されている範囲をドットによるシェーディングで示している。第２遮光膜１１８は、表示領域全面に形成されたコモン電極１１９と積層して形成されるので、任意の位置に形成することが可能である。

【0066】

図８の構成では、第２遮光膜１１８は、平面で視て、第１遮光膜１０５及び映像信号線５２と重複して形成されている。これは、実施例１において、対向基板２００に形成された表示領域５０のブラックマトリクス２０２がカバーする領域と同じになっている。

【0067】

このように、本発明は、ＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ Ａｒｒａｙ）の場合にも適用することが出来る。