JP2007102069A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶表示装置に関し、特に、透過型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a transmissive liquid crystal display device.
近年、液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の特徴を有しているため、PC(パーソナルコンピュータ)のモニタ、テレビ等様々な分野に応用されている。一般に、液晶表示装置は、TFT(薄膜トランジスタ)が形成されたアレイ基板と、アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、これら両基板間に狭持された液晶層と、アレイ基板または対向基板に設けられたカラーフィルタとを備えている。その他、液晶表示装置には、例えば、バッテリーが内蔵され、バックライトユニットが設けられている。 In recent years, liquid crystal display devices have features such as light weight, thinness, and low power consumption, and thus have been applied to various fields such as PC (personal computer) monitors and televisions. In general, a liquid crystal display device includes an array substrate on which TFTs (thin film transistors) are formed, a counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap, a liquid crystal layer sandwiched between the two substrates, an array substrate or And a color filter provided on the counter substrate. In addition, the liquid crystal display device includes, for example, a battery and a backlight unit.
液晶表示装置の透過率は、アレイ基板を形成する各種絶縁膜、カラーフィルタおよび画素電極と、対向基板を形成する対向電極とによってほぼ決定されている。例えば、トップゲート型のTFTの場合、ゲート絶縁膜およびゲート電極上の層間絶縁膜は窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とが積層して形成されている(例えば、特許文献1参照)。層間絶縁膜はPEP(Photo Engraving Process)を用いて形成されるが、層間絶縁膜は2層構造のため、3層構造の場合に比べてPEPの回数を削減することができ、製造時間の短縮を計ることができる。
しかしながら、上記したように単に2層構造で層間絶縁膜を形成した場合、液晶表示装置の透過率は低下してしまう。また、層間絶縁膜は製品信頼性の観点からも重要な役割を果たしている。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、透過率が高く、製品歩留まりの高い液晶表示装置を提供することにある。
However, when the interlayer insulating film is simply formed with a two-layer structure as described above, the transmittance of the liquid crystal display device is lowered. In addition, the interlayer insulating film plays an important role from the viewpoint of product reliability.
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device having high transmittance and high product yield.
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る液晶表示装置は、
基板と、この基板上に形成された複数のスイッチング素子と、これらスイッチング素子上に成膜された層間絶縁膜と、この層間絶縁膜上に形成された複数の画素電極とを有したアレイ基板と、
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板間に狭持された液晶層とを備え、
前記層間絶縁膜は、SiNXの材料で膜厚50nmないし1000nmに成膜された第1層間絶縁膜と、SiOXの材料で膜厚50nmないし1000nmに成膜された第2層間絶縁膜とが積層され、前記アレイ基板の透過率が97%を超える膜厚に形成されている。
In order to solve the above-described problem, a liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes:
An array substrate having a substrate, a plurality of switching elements formed on the substrate, an interlayer insulating film formed on the switching elements, and a plurality of pixel electrodes formed on the interlayer insulating film; ,
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A liquid crystal layer sandwiched between the array substrate and the counter substrate,
The interlayer insulating film includes a first interlayer insulating film formed from SiN X to a thickness of 50 nm to 1000 nm, and a second interlayer insulating film formed from SiO X material to a thickness of 50 nm to 1000 nm. The array substrate is formed so that the transmittance of the array substrate exceeds 97%.
この発明によれば、透過率が高く、製品歩留まりの高い液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device having a high transmittance and a high product yield.
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。
図1、図2および図3に示すように、液晶表示装置は、アレイ基板1と、対向基板2と、液晶層3と、カラーフィルタ4と、光学部としての第1偏光板5および第2偏光板6と、バックライトユニット7とを有している。
Hereinafter, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the liquid crystal display device includes an
アレイ基板1は、透明な絶縁基板としてのガラス基板10を備えている。ガラス基板10上には、アンダーコート絶縁膜11が成膜されている。アンダーコート絶縁膜11は、第1アンダーコート絶縁膜12および第2アンダーコート絶縁膜13が積層して成膜されている。第1アンダーコート絶縁膜12および第2アンダーコート絶縁膜13はガラス基板10上に順に成膜されている。この実施の形態において、第1アンダーコート絶縁膜12はSiNXの材料で膜厚20nmに成膜され、第2アンダーコート絶縁膜13はSiOXの材料で膜厚100nmに成膜されている。
The
アンダーコート絶縁膜11上に、複数のストライプ状の信号線22および複数のストライプ状の走査線23が互いに交差して格子状に形成されている。また、アンダーコート絶縁膜11上には、複数のストライプ状の補助容量線24が形成され、走査線23と平行に延びている。補助容量線24はそれぞれ補助容量素子30を形成している。隣合う2本の信号線22および隣合う2本の補助容量線24で囲まれた領域にそれぞれ画素部8が形成されている。なお、画素部8は、アレイ基板1および対向基板2間に設けられている。
On the undercoat
信号線22および走査線23の各交差部近傍には、スイッチング素子としてのTFT()14が設けられている。TFT14は、チャネル層として、例えば、アモルファスシリコン(a−Si)あるいはポリシリコン(p−Si)からなるチャネル層15、ゲート絶縁膜17および走査線23の一部を延出してなるゲート電極18を有している。この実施の形態において、チャネル層15はp−Siの材料で層厚49nmに形成され、ゲート絶縁膜17はSiOXの材料で膜厚105nmに成膜されている。また、ゲート電極18および走査線23は、例えば、MoWの材料で厚さ250nmに形成されている。
A TFT () 14 as a switching element is provided in the vicinity of each intersection of the
詳細に述べると、アンダーコート絶縁膜11上には、チャネル層15および補助容量電極16が形成され、これらチャネル層および補助容量電極を含むアンダーコート絶縁膜上にはゲート絶縁膜17が成膜されている。ゲート絶縁膜17上に、走査線23、ゲート電極18および補助容量線24が配設されている。補助容量電極16および補助容量線24は、ゲート絶縁膜17を介して対向配置されている。走査線23、ゲート電極18および補助容量線24を含むゲート絶縁膜17上には層間絶縁膜19が成膜されている。
More specifically, a
層間絶縁膜19は、パシベーション膜の機能を有する第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21が積層して成膜されている。第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21はゲート絶縁膜17上に順に成膜されている。この実施の形態において、第1層間絶縁膜20はSiNXの材料で膜厚275nmに成膜され、第2層間絶縁膜21はSiOXの材料で膜厚170nmに成膜されている。
The
層間絶縁膜19上には、MAM等の導電材料により信号線22およびコンタクト配線25が形成されている。ここで、MAMはMo(モリブデン)/Al・Nd(アルミニウム−ネオジウム系合金)/Mo(モリブデン)の略称で3層構造の金属膜である。信号線22は、ゲート絶縁膜17および層間絶縁膜19に形成されたコンタクトホールを介してチャネル層15のソース領域RSに接続されている。コンタクト配線25は、ゲート絶縁膜17および層間絶縁膜19に形成されたコンタクトホールを介してチャネル層15のドレイン領域RDに接続されている。また、コンタクト配線25は、ゲート絶縁膜17および層間絶縁膜19に形成された他のコンタクトホールを介して補助容量電極16に接続されている。ここで、補助容量線24は、補助容量電極16とコンタクト配線25との接続部を除いて形成されている。
On the
TFT14、信号線22、コンタクト配線25および層間絶縁膜19上には、赤色の着色層4R、緑色の着色層4G、青色の着色層4Bが互いに隣接し、交互に並んで配設されている。着色層4R、4G、4Bの周縁部は信号線22に重なっている。着色層4R、4G、4Bは、カラーフィルタ4を形成している。層間絶縁膜19上には、カラーフィルタ4周縁部沿った図示しない額縁部が形成されている。この額縁部はカラーフィルタ4周縁部から漏れる光の遮光に寄与している。
On the
着色層4R、4G、4B上には、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)等の透明な導電材料により複数の画素電極27がマトリクス状に設けられている。ここで、画素部8は、TFT14、補助容量素子30、画素電極27等で形成されている。
On the
画素電極27は、着色層に形成されたコンタクトホールを介してコンタクト配線25に接続されている。画素電極27の周縁部は、信号線22および補助容量線24に重なっている。このため、信号線22および補助容量線24は、ブラックマトリクスとしての遮光機能を有している。
The
画素電極27上には複数本の柱状スペーサ28が形成されている。なお、柱状スペーサ28はアレイ基板1に限らず、対向基板2に形成されても良い。カラーフィルタ4および画素電極27上には、配向膜29が成膜されている。
A plurality of
対向基板2は、透明な絶縁基板としてガラス基板40を備えている。このガラス基板40上には、ITO等の透明な導電材料により共通電極41が形成されている。共通電極41上には配向膜42が成膜されている。
The
アレイ基板1および対向基板2は、両基板の周縁部に配置された、例えば熱硬化型のシール材51により互いに接合され、複数本の柱状スペーサ28により所定の隙間を保持して対向配置されている。アレイ基板1、対向基板2およびシール材51で囲まれた領域には、液晶層3が形成されている。シール材51の一部には液晶注入口52が設けられ、この液晶注入口は封止材53で封止されている。
The
アレイ基板1の外面には第1偏光板5が配置されている。対向基板2の外面には第2偏光板6が配置されている。液晶表示装置には、バックライトユニット7および図示しないベゼル等も設けられている。バックライトユニット7は、導光板7aと、この導光板の一側縁に対向配置された図示しない光源および反射板とを有している。導光板7aは、第1偏光板5に対向配置されている。
A first
次に、上記した液晶表示装置の詳しい構成を製造方法と併せて説明する。
まず、ガラス基板10を用意する。用意したガラス基板10上には、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により、SiNXからなる膜厚20nmの第1アンダーコート絶縁膜12、SiOXからなる膜厚100nmの第2アンダーコート絶縁膜13およびa−Siからなる膜厚49nmの半導体膜を順に成膜する。成膜された半導体膜は、エキシマレーザアニール(ELA)により多結晶化され、さらに、PEP(Photo Engraving Process)によりパターニングされる。これによりp−Siからなるチャネル層15および補助容量電極16が形成される。
Next, a detailed configuration of the above-described liquid crystal display device will be described together with a manufacturing method.
First, the
続いて、アンダーコート絶縁膜11、チャネル層15および補助容量電極16上に、TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)を原料としたプラズマCVD法によりSiOXからなる膜厚135nmのゲート絶縁膜17が成膜される。なお、ゲート絶縁膜は膜厚80nmから195nm程度に成膜すれば良い。
Subsequently, undercoat insulating
ゲート絶縁膜17を成膜した後、ゲート絶縁膜上にMoWからなる導電膜を成膜し、さらにPEPによりパターニングして、MoWからなる厚さ250nmのゲート電極18、走査線23および補助容量線24を形成する。この際、ゲート絶縁膜17も多少削られ、ゲート絶縁膜(残膜)の膜厚は105nmとなる。次いで、ゲート電極18をマスクとしたイオンドーピング法によりチャネル層15に不純物を注入し、チャネル層にソース領域RSおよびドレイン領域RDを形成する。
After the
続いて、ゲート絶縁膜17、ゲート電極18、走査線23および補助容量線24上に、CVD法によりSiNXからなる膜厚275nmの第1層間絶縁膜20を成膜する。その後、第1層間絶縁膜20上に、CVD法によりSiOXからなる膜厚170nmの第2層間絶縁膜21を成膜する。これにより、層間絶縁膜19が成膜される。
Subsequently, a 275 nm-thick first
次いで、成膜およびPEPを繰り返す等、通常の製造工程によりゲート絶縁膜17および層間絶縁膜19の複数個所をエッチングし、チャネル層15のソース領域RSおよびドレイン領域RD並びに補助容量電極16上にそれぞれコンタクトホールを形成する。コンタクトホールを形成した後、MAMからなる信号線22およびコンタクト配線25を形成する。
Next, a plurality of portions of the
続いて、着色レジスト(赤色レジスト、緑色レジスト、青色レジスト)の塗布およびフォトエッチングを繰り返す等、通常の製造工程により、層間絶縁膜19、信号線22およびコンタクト配線25上に着色層4R、4G、4Bを、それぞれ隣接して順に形成するとともに、各着色層にコンタクトホールを形成する。これにより、カラーフィルタ4が形成される。
Subsequently, the
その後、着色層4R、4G、4Bに形成されたコンタクトホールを含みカラーフィルタ4上に、例えばITOをスパッタリング法により堆積する。次いで、所定のマスクを用い、堆積されたITO膜をPEPによりパターン化する。これにより、着色層4R、4G、4B上に複数の画素電極27が形成される。続いて、画素電極27上に複数本の柱状スペーサ28を形成した後、ガラス基板10全面に配向膜29を形成する。これにより、アレイ基板1が完成する。
After that, for example, ITO is deposited on the
一方、対向基板2において、まず、ガラス基板40を用意する。用意したガラス基板40上に、ITOを成膜し、共通電極41を形成する。続いて、共通電極41を含み、ガラス基板40全面に配向膜42を形成する。これにより、対向基板2が完成する。
On the other hand, in the
次いで、対向基板2の配向膜42の周縁に沿ってシール材51を形成する。続いて、アレイ基板1および対向基板2を複数本の柱状スペーサ28により所定の隙間を保持して対向配置し、アレイ基板および対向基板の周縁部同士をシール材51により貼り合せる。その後、シール材51の一部に形成された液晶注入口52から液晶を注入する。次いで、液晶注入口52を封止材53により封止する。これにより、アレイ基板1および対向基板2間に液晶が封入され、液晶層3が形成される。
Next, a sealing
次いで、アレイ基板1の外面に第1偏光板5を配置し、対向基板2の外面に第2偏光板6を配置し、さらに、バックライトユニット7および図示しないベゼル等を取り付けてモジュールに組み立てる。これにより液晶表示装置が完成する。
Next, the first
ここで、本願発明者は上記アレイ基板1の透過率を調査した。その際、図4に示すように、上述した実施の形態とは異なり、着色層4R、4G、4B、画素電極27および配向膜29を設けずにアレイ基板1を形成した。また、上述した実施の形態と同様パシベーション膜を設けずに、第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21の2層からなる層間絶縁膜19でアレイ基板1を形成した。第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21の膜厚は、それぞれ50nmないし1000nmの範囲で変化させた。
Here, the inventor of the present application investigated the transmittance of the
図5、図6および図7に示すように、第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21の膜厚を変化させた場合のアレイ基板1の透過率が判る。透過率は97%以上であれば高いと判断できる。透過率がほぼ97%以上となる第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21の範囲としては、次の(1)ないし(8)が挙げられる。
As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the transmittance of the
(1)第1層間絶縁膜:125nmないし175nm
第2層間絶縁膜:50nmないし1000nm
(2)第1層間絶縁膜:250nmないし300nm
第2層間絶縁膜:50nmないし1000nm
(3)第1層間絶縁膜:400nmないし450nm
第2層間絶縁膜:500nmないし1000nm
(4)第1層間絶縁膜:550nmないし600nm
第2層間絶縁膜:500nmないし1000nm
(5)第1層間絶縁膜:50nmないし1000nm
第2層間絶縁膜:150nmないし200nm
(6)第1層間絶縁膜:50nmないし1000nm
第2層間絶縁膜:350nmないし400nm
(7)第1層間絶縁膜:100nmないし1000nm
第2層間絶縁膜:500nmないし600nm
(8)第1層間絶縁膜:100nmないし1000nm
第2層間絶縁膜:700nmないし750nm
特に、図5に示すP1ないしP10の10個所は特に透過率に優れている。上述した実施の形態の液晶表示装置は、第1層間絶縁膜20の膜厚が275nm、かつ、第2層間絶縁膜21の膜厚が170nm(P7の個所)であるため、透過率に優れた構成となっている。
(1) First interlayer insulating film: 125 nm to 175 nm
Second interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
(2) First interlayer insulating film: 250 nm to 300 nm
Second interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
(3) First interlayer insulating film: 400 nm to 450 nm
Second interlayer insulating film: 500 nm to 1000 nm
(4) First interlayer insulating film: 550 nm to 600 nm
Second interlayer insulating film: 500 nm to 1000 nm
(5) First interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
Second interlayer insulating film: 150 nm to 200 nm
(6) First interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
Second interlayer insulating film: 350 nm to 400 nm
(7) First interlayer insulating film: 100 nm to 1000 nm
Second interlayer insulating film: 500 nm to 600 nm
(8) First interlayer insulating film: 100 nm to 1000 nm
Second interlayer insulating film: 700 nm to 750 nm
In particular, 10 points P1 to P10 shown in FIG. 5 are particularly excellent in transmittance. The liquid crystal display device of the above-described embodiment has excellent transmittance because the film thickness of the first
次に、上述した実施の形態の液晶表示装置の透過率が高い理由についてさらに説明する。図8に示すように、液晶表示装置は、低屈折率層(第2アンダーコート絶縁膜13、ゲート絶縁膜17等)の中に高屈折率層(第1アンダーコート絶縁膜12、第1層間絶縁膜20)が挟まれているため、界面反射が発生することになる。
Next, the reason why the transmittance of the liquid crystal display device of the above-described embodiment is high will be further described. As shown in FIG. 8, the liquid crystal display device includes a high refractive index layer (first undercoat insulating
ここで、高屈折率層として第1アンダーコート絶縁膜12を例に挙げ、界面反射を図9に示すように、第1アンダーコート絶縁膜の屈折率をn、その膜厚をdとして説明する。すると、第1アンダーコート絶縁膜を透過してこの第1アンダーコート絶縁膜から出射される透過光L1と、界面反射にて第1アンダーコート絶縁膜から出射される透過光L2との光路差は2ndとなる。透過光L1および透過光L2の波長をλとすると、透過光L1および透過光L2の位相差は、(2π/λ)×2ndとなる。膜厚dが小さくなると透過光L1および透過光L2の位相差が0に近づくため、透過光L1および透過光L2は干渉し、互いに強め合うことになる。
Here, the first
この実施の形態において、第1アンダーコート絶縁膜12の膜厚は20nm、第1層間絶縁膜20の膜厚は275nmであり、高屈折率層の膜厚は小さい。上記したことから、液晶表示装置は低屈折率層の中に高屈折率層が挟まれて形成されているものの高屈折率層の膜厚は小さいため、透過率を高くすることができる。
In this embodiment, the film thickness of the first
ここで、本願発明者は上述した液晶表示装置の透過率をさらに調査した。その際、図10に示すように、上述した実施の形態とは異なり、第2アンダーコート絶縁膜13の膜厚を500nmとし、層間絶縁膜19をSiOXの材料で膜厚350nmに形成した。層間絶縁膜19上には、SiNXの材料で膜厚450nmのパシべーション膜を形成した。画素電極27の厚さ(膜厚)は50nmとした。従来の第1アンダーコート絶縁膜11の膜厚は50nmであるが、調査の際、第1アンダーコート絶縁膜の膜厚は0nmないし50nmの範囲で変化させた。
Here, the inventor of the present application further investigated the transmittance of the liquid crystal display device described above. At this time, as shown in FIG. 10, unlike the above-described embodiment, the film thickness of the second
図11に示すように、第1アンダーコート絶縁膜11の膜厚を変化させた場合の液晶表示装置の透過率が判り、膜厚が薄い程透過率が高くなることが判る。また、第1アンダーコート絶縁膜11の膜厚を20nmとして形成した液晶表示装置の透過率は、50nmとして形成した場合に比べて平均で3.2%高いことが判った。
As shown in FIG. 11, the transmittance of the liquid crystal display device when the film thickness of the first
上記のように構成された液晶表示装置によれば、層間絶縁膜19はSiNXの材料で膜厚275nmに成膜された第1層間絶縁膜20と、SiOXの材料で膜厚170nmに成膜された第2層間絶縁膜21との2層が積層して形成されている。これにより、アレイ基板1の透過率は97%を超えるため、透過率の高いアレイ基板を得ることができる。また、高屈折率層である第1アンダーコート絶縁膜12は、SiNXの材料で膜厚20nmと薄く成膜されているため、透過率を高くすることができる。なお、第1アンダーコート絶縁膜12は、膜厚が50nm未満であれば透過率を高くすることができるが、膜厚が30以下であればより透過率を高くすることができる。上記したことから、透過率の高い液晶表示装置を得ることができる。
According to the liquid crystal display device configured as described above, the
第1アンダーコート絶縁膜12は、上記したように膜厚が20nmであり、ガラス基板10からTFT14(ゲート電極18、ゲート絶縁膜17)への不純物の拡散を防止することができるため、TFTへ与える悪影響を防止することができる。なお、第1アンダーコート絶縁膜12は、膜厚が10nm以上であればTFTへ与えるガラス基板10からの悪影響を抑制することができる。これにより、製品歩留まりが高く、製品信頼性に優れた液晶表示装置を得ることができる。
The first
上記したことから、第1アンダーコート絶縁膜12の膜厚が10nmないし30nmであれば、透過率が高く、製品歩留まりの高い液晶表示装置を得ることができる。より好ましくは、第1アンダーコート絶縁膜12の膜厚は20nmないし30nmであれば良く、これにより、TFTへ与えるガラス基板10からの悪影響を防止することができる。
From the above, if the thickness of the first
層間絶縁膜19の膜厚は445nmであり、ゲート電極18の厚さは250nmであるため、層間絶縁膜の膜厚はゲート電極厚さの2倍以上である。これにより、層間絶縁膜19、特に、第1層間絶縁膜20はガラス基板40からTFT14への不純物の拡散を防止することができるため、TFTへ与える悪影響を防止することができる。第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21は、膜厚がそれぞれ50nm以上であれば、TFTへ与えるガラス基板40からの悪影響を防止することができる。これにより、製品歩留まりが高く、製品信頼性に優れた液晶表示装置を得ることができる。
Since the thickness of the
また、第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21は、膜厚がそれぞれ1000nm以下であれば、短い処理時間で成膜可能である。すなわち、第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21はCVD装置を用いて成膜されるため、これらの膜厚が1000nmを超えると処理時間が長くなり、製造ライン全体の処理能力を低下させることになる。
The first
上記したことから、第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21は、膜厚がそれぞれ50nmないし1000nmであれば、短い処理時間で製品歩留まりの高い液晶表示装置を得ることができる。
From the above, if the first
ゲート電極18の厚さは、上記したように250nmであるため、図1に示すように、ゲート電極をゲート絶縁膜17上にテーパ状に形成することができる。ここで、ゲート電極18の厚さが100nmないし500nmであればそのゲート電極をテーパ状に形成することができる。これにより、ゲート電極18上に層間絶縁膜19を良好に成膜することができる。なお、ゲート電極18の厚さが100nm未満の場合、ゲート電極はゲート絶縁膜17上に逆テーパ状(体積が次第に増加している状態)に形成されてしまう。この場合、層間絶縁膜19を良好に成膜することは困難であり、製品歩留まりを低下させることになる。
Since the thickness of the
次に、本発明の他の実施の形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。なお、この実施の形態において、他の構成は上述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 Next, a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention will be described in detail. In this embodiment, other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図12に示すように、液晶表示装置は、アレイ基板1と、対向基板2と、液晶層3と、カラーフィルタ4と、第1偏光板5および第2偏光板6と、バックライトユニット7とを有している。
As shown in FIG. 12, the liquid crystal display device includes an
この実施の形態において、カラーフィルタ4は対向基板2側に形成されている。このため、アレイ基板1は、TFT14、信号線22、コンタクト配線25および層間絶縁膜19上には、絶縁性の平坦化膜26を成膜して形成されている。なお、平坦化膜26上には画素電極27が形成されている。
In this embodiment, the
対向基板2において、ガラス基板40上に、格子状のブラックマトリクス層43が形成されている。ブラックマトリクス層43は、画素部8を区画するように形成されている。ガラス基板40およびブラックマトリクス層43上には、着色層4R、4G、4Bが交互に並んで配設され、カラーフィルタ4を形成している。着色層4R、4G、4Bは、それぞれストライプ状に形成され、これらの周縁部をブラックマトリクス層43に重ねて配設されている。
In the
着色層4R、4G、4B上には共通電極41が形成されている。共通電極41が形成されたガラス基板40上には、配向膜42が成膜されている。液晶表示装置は、上記したアレイ基板1および対向基板2等を用いて上述した実施の形態と同様モジュールに組立てることにより完成する。
A
次に、上述した実施の形態の液晶表示装置の透過率が高い理由についてさらに説明する。図13に示すように、液晶表示装置は、上述した実施の形態の液晶表示装置と同様、低屈折率層(第2アンダーコート絶縁膜13、ゲート絶縁膜17等)の中に高屈折率層(第1アンダーコート絶縁膜12、第1層間絶縁膜20)が挟まれているため、界面反射が発生することになる。
Next, the reason why the transmittance of the liquid crystal display device of the above-described embodiment is high will be further described. As shown in FIG. 13, the liquid crystal display device has a high refractive index layer in a low refractive index layer (second undercoat insulating
しかしながら、この実施の形態において、第1アンダーコート絶縁膜12の膜厚は20nm、第1層間絶縁膜20の膜厚は275nmであり、高屈折率層の膜厚は小さい。上記したことから、液晶表示装置は低屈折率層の中に高屈折率層が挟まれて形成されているものの高屈折率層の膜厚は小さいため、透過率を高くすることができる。
However, in this embodiment, the film thickness of the first
上記のように液晶表示装置を構成した場合でも、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができ、透過率が高く、製品歩留まりの高い液晶表示装置を得ることができる。 Even when the liquid crystal display device is configured as described above, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and a liquid crystal display device with high transmittance and high product yield can be obtained.
なお、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、層間絶縁膜19は、ガラス基板10上に第1層間絶縁膜20、第2層間絶縁膜21の順に積層して形成されているが、これに限らず、ガラス基板10上に第2層間絶縁膜21、第1層間絶縁膜20の順に積層して形成しても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. For example, the
ここで、本願発明者は、ガラス基板10上に第2層間絶縁膜21、第1層間絶縁膜20の順に積層した場合のアレイ基板1の透過率を調査した。その際、着色層4R、4G、4B、画素電極27および配向膜29を設けずにアレイ基板1を形成した。第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21の膜厚は、それぞれ50nmないし1000nmの範囲で変化させた。
Here, the inventor of the present application investigated the transmittance of the
図14および図15に示すように、第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21の膜厚を変化させた場合のアレイ基板1の透過率が判る。透過率がほぼ97%以上となる第1層間絶縁膜20および第2層間絶縁膜21の範囲としては、次の(1)ないし(9)が挙げられる。
As shown in FIGS. 14 and 15, the transmittance of the
(1)第2層間絶縁膜:150nmないし200nm
第1層間絶縁膜:50nmないし1000nm
(2)第2層間絶縁膜:350nmないし400nm
第1層間絶縁膜:100nmないし1000nm
(3)第2層間絶縁膜:550nmないし600nm
第1層間絶縁膜:100nmないし1000nm
(4)第2層間絶縁膜:750nmないし800nm
第1層間絶縁膜:100nmないし1000nm
(5)第2層間絶縁膜:900nmないし950nm
第1層間絶縁膜:100nmないし1000nm
(6)第2層間絶縁膜:50nmないし1000nm
第1層間絶縁膜:150nm
(7)第2層間絶縁膜:50nmないし1000nm
第1層間絶縁膜:250nmないし300nm
(8)第2層間絶縁膜:50nmないし1000nm
第1層間絶縁膜:450nm
(9)第2層間絶縁膜:150nmないし1000nm
第1層間絶縁膜:600nm
(1) Second interlayer insulating film: 150 nm to 200 nm
First interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
(2) Second interlayer insulating film: 350 nm to 400 nm
First interlayer insulating film: 100 nm to 1000 nm
(3) Second interlayer insulating film: 550 nm to 600 nm
First interlayer insulating film: 100 nm to 1000 nm
(4) Second interlayer insulating film: 750 nm to 800 nm
First interlayer insulating film: 100 nm to 1000 nm
(5) Second interlayer insulating film: 900 nm to 950 nm
First interlayer insulating film: 100 nm to 1000 nm
(6) Second interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
First interlayer insulating film: 150 nm
(7) Second interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
First interlayer insulating film: 250 nm to 300 nm
(8) Second interlayer insulating film: 50 nm to 1000 nm
First interlayer insulating film: 450 nm
(9) Second interlayer insulating film: 150 nm to 1000 nm
First interlayer insulating film: 600 nm
1…アレイ基板、2…対向基板、3…液晶層、4…カラーフィルタ、7…バックライトユニット、8…画素部、10…ガラス基板、11…アンダーコート絶縁膜、12…第1アンダーコート絶縁膜、13…第2アンダーコート絶縁膜、14…TFT、15…チャネル層、17…ゲート絶縁膜、19…層間絶縁膜、20…第1層間絶縁膜、21…第2層間絶縁膜、22…信号線、23…走査線、27…画素電極、40…ガラス基板、41…共通電極。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、
前記アレイ基板および対向基板間に狭持された液晶層とを備え、
前記層間絶縁膜は、SiNXの材料で膜厚50nmないし1000nmに成膜された第1層間絶縁膜と、SiOXの材料で膜厚50nmないし1000nmに成膜された第2層間絶縁膜とが積層され、前記アレイ基板の透過率が97%を超える膜厚に形成されている液晶表示装置。 An array substrate having a substrate, a plurality of switching elements formed on the substrate, an interlayer insulating film formed on the switching elements, and a plurality of pixel electrodes formed on the interlayer insulating film; ,
A counter substrate disposed opposite to the array substrate with a gap;
A liquid crystal layer sandwiched between the array substrate and the counter substrate,
The interlayer insulating film includes a first interlayer insulating film formed from SiN X to a thickness of 50 nm to 1000 nm, and a second interlayer insulating film formed from SiO X material to a thickness of 50 nm to 1000 nm. A liquid crystal display device which is laminated and formed to have a film thickness in which the transmittance of the array substrate exceeds 97%.
前記層間絶縁膜は前記ゲート電極上に形成され、前記層間絶縁膜の膜厚は、前記ゲート電極の厚さの2倍以上である請求項1に記載の液晶表示装置。 The switching element is a thin film transistor having a channel layer formed on the substrate, a gate insulating film formed on the channel layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the interlayer insulating film is formed on the gate electrode, and the film thickness of the interlayer insulating film is twice or more the thickness of the gate electrode.
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