JPH04127128A - Active matrix display device - Google Patents

Active matrix display device

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Publication number
JPH04127128A
JPH04127128A JP2249767A JP24976790A JPH04127128A JP H04127128 A JPH04127128 A JP H04127128A JP 2249767 A JP2249767 A JP 2249767A JP 24976790 A JP24976790 A JP 24976790A JP H04127128 A JPH04127128 A JP H04127128A
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JP
Japan
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display device
light
electrode
light shielding
substrates
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Application number
JP2249767A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Shimada
伸二 島田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH04127128A publication Critical patent/JPH04127128A/en
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Abstract

PURPOSE:To cut off light which is made incident on a switching element and to prevent a leak between electrodes by providing an insulating light shield layer which covers the switching element on a substrate where the switching element is formed. CONSTITUTION:This device is equipped with a couple of insulating substrates 22 and 23 made of glass, quartz, etc., picture element electrodes 7 which are arrayed on one substrate 22 in matrix, a-TFT 25 as switching elements connected to the picture element electrodes 7. The insulating light shield layer 21 which covers each switching element 25 is formed. The light shield layer 21 is made of colored resin and formed by, for example, a spin coating method and the light shield layer 21 prescribes the gap between the couple of substrates 22 and 23. Consequently, the light which is made incident on the switching element 25 is cut off by the light shield layer 21 which covers the switching element 25 and the light shield layer 21 has insulating performance, so a leak between switching elements 25 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はアクティブマトリクス表示装置に関し、特に、
アモルファスシリコン薄膜トランジスタをスイッチング
素子として有するアクティブマトリクス表示装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an active matrix display device, and in particular,
The present invention relates to an active matrix display device having an amorphous silicon thin film transistor as a switching element.

(従来の技術) 従来より一般的に用いられているアクティブマトリクス
表示装置のスイッチング素子近傍の断面図を第9図に示
す。この表示装置の全体の概略断面図を第10図に示す
。この表示装置は、一対の絶縁性基板22.23と、一
方の基板22上にマトリクス状に配列された絵素電極7
と、絵素電極7に接続されたスイッチング素子としての
アモルファスシリコン薄膜トランジスタ(以下では[a
−TFTJと称する)25を有する。
(Prior Art) FIG. 9 shows a cross-sectional view of the vicinity of a switching element of an active matrix display device that has been commonly used in the past. A schematic sectional view of the entire display device is shown in FIG. This display device includes a pair of insulating substrates 22 and 23, and pixel electrodes 7 arranged in a matrix on one substrate 22.
and an amorphous silicon thin film transistor (hereinafter referred to as [a
- TFTJ) 25.

基板22上に形成されたa−TFT25近傍の断面構造
について、第9図を用いて説明する。基板22上にゲー
ト電極1が形成され、ゲート電極1は基板22上の全面
に形成されたゲート絶縁膜2によって覆われている。ゲ
ート電極1の上方のゲート絶縁膜2上には、アモルファ
スシリコン(以下ではra−3iJと称する)からなる
半導付層3が形成されている。半導体層3上にはn3型
−3iからなるコンタクト層4.4が形成されている。
A cross-sectional structure near the a-TFT 25 formed on the substrate 22 will be explained using FIG. 9. A gate electrode 1 is formed on a substrate 22, and the gate electrode 1 is covered with a gate insulating film 2 formed on the entire surface of the substrate 22. A semiconductor layer 3 made of amorphous silicon (hereinafter referred to as ra-3iJ) is formed on the gate insulating film 2 above the gate electrode 1. A contact layer 4.4 made of n3-3i is formed on the semiconductor layer 3.

一方のコンタクト層4上にはソース電極5が形成され、
もう一方のコンタクト層4上にはトレイン電極6が形成
されている。
A source electrode 5 is formed on one contact layer 4,
A train electrode 6 is formed on the other contact layer 4.

ドレイン電極6上には、絵素電極7の一部が盪畳されて
いる。ゲート電極1はゲートバス配線く図示せず)に、
ソース電極5はソースバス配線く図示せず)に接続され
ている。a−TFT25上には保護膜8が形成され、更
に基板22上の全面には配向膜12が形成されている。
A part of the picture element electrode 7 is folded over the drain electrode 6 . The gate electrode 1 is connected to the gate bus wiring (not shown),
The source electrode 5 is connected to a source bus line (not shown). A protective film 8 is formed on the a-TFT 25, and an alignment film 12 is further formed on the entire surface of the substrate 22.

もう一方の基板23上には、a−・TFT25と絵素電
極7及びバス配線の間の部分とに対向する遮光膜13が
形成されている。゛遮光膜13は基板23上の全面に形
成された対向電極9に覆われている。更に、対向電極9
上には絶縁膜10及び配向膜11が形成されている。
On the other substrate 23, a light shielding film 13 is formed which faces the a-TFT 25 and the portion between the picture element electrode 7 and the bus wiring. ``The light shielding film 13 is covered with the counter electrode 9 formed on the entire surface of the substrate 23. Furthermore, the counter electrode 9
An insulating film 10 and an alignment film 11 are formed thereon.

第10図に示すように、基板22及び23の間には、液
晶層20が封入され、基板22と基板23との間隔、即
ちセル厚はスペーサ24によって規定されている。スペ
ーサ24はガラス、プラスチック、セラミック等からな
る一定の大きさを有する小片又は小球であり、基板22
及び23を貼り合わせる前に、何れかの基板上に散布さ
れる。
As shown in FIG. 10, a liquid crystal layer 20 is sealed between substrates 22 and 23, and the distance between substrates 22 and 23, that is, the cell thickness, is defined by a spacer 24. The spacer 24 is a small piece or ball of a certain size made of glass, plastic, ceramic, etc.
and 23 are sprinkled on one of the substrates before bonding them together.

液晶層20はシール樹脂26によって封入され、液晶の
注入口は封止樹脂25によって封止されている。
The liquid crystal layer 20 is sealed with a sealing resin 26, and the liquid crystal injection port is sealed with a sealing resin 25.

この表示装置ではスイッチング素子として、ゲート電極
lが基板22側に形成されている逆スタガ構造のa−T
FTが用いられている。逆スタガ構造のTFTは、製造
プロセスに於て高品質のものが高い歩留りで比較的容易
に得られるという利点を有している。ところが、半導体
層3として用いられているa−3tは光感応性を有して
いるので、特に逆スタガ型のa−TFT25では第9図
の矢印27で示す方向から強い光が照射されると、半導
体としての特性が変化するという問題点がある。このよ
うな影響を防止するために、遮光膜13が設けられてい
るのである。
In this display device, as a switching element, an a-T having an inverted staggered structure in which a gate electrode l is formed on the substrate 22 side is used.
FT is used. TFTs with an inverted staggered structure have the advantage that high quality TFTs can be obtained relatively easily with a high yield in the manufacturing process. However, since the a-3T used as the semiconductor layer 3 has photosensitivity, the inverted staggered a-TFT 25 is sensitive to light when strong light is irradiated from the direction indicated by the arrow 27 in FIG. , there is a problem that the characteristics as a semiconductor change. In order to prevent such an influence, the light shielding film 13 is provided.

遮光膜13は、本来、バス配線と絵素電極7との間の部
分からの光の洩れを防止するために設けられたものであ
る。第9図の表示装置では、遮光膜13は上記の光の洩
れを防ぐ機能と、a−TFT25への入射光を防ぐ機能
とを果たしている。
The light shielding film 13 is originally provided to prevent light from leaking from the portion between the bus wiring and the picture element electrode 7. In the display device shown in FIG. 9, the light shielding film 13 has the function of preventing the above-mentioned light from leaking and the function of preventing light from entering the a-TFT 25.

(発明が解決しようとする課題) ところが、近年、絶縁膜形成技術が進歩し、絵素電極7
とバス配線との間に絶縁膜を形成することにより、絵素
電極7とバス配線とを重ねて形成することが可能となっ
ている。そのため、絵素電極7とバス配線との間の部分
からの光の洩れを防ぐ目的で、遮光膜13を設ける必要
がなくなってきている。
(Problem to be solved by the invention) However, in recent years, insulating film forming technology has progressed, and the picture element electrode 7
By forming an insulating film between the pixel electrode 7 and the bus wiring, it is possible to form the picture element electrode 7 and the bus wiring in an overlapping manner. Therefore, it is no longer necessary to provide the light shielding film 13 for the purpose of preventing light leakage from the portion between the picture element electrode 7 and the bus wiring.

また、遮光膜13が設けられた表示装置では基板22及
び23の貼り合わせに際して生じる位置ずれを考慮して
、遮光膜13は、a−TFT25の部分と絵素電極7及
びバス配線の間の部分の幅より10μm程度大きく形成
されている。従って、表示装置の開口率が低下するとい
う問題点もある。
In addition, in a display device provided with the light-shielding film 13, in consideration of the positional shift that occurs when the substrates 22 and 23 are bonded together, the light-shielding film 13 is placed between the a-TFT 25, the pixel electrode 7, and the bus wiring. The width is approximately 10 μm larger than the width of the . Therefore, there is also the problem that the aperture ratio of the display device is reduced.

位置ずれの問題を解決するために、a−TFT25上に
絶縁膜を挟んで金属遮光膜を設けることも考えられてい
るが、ソース電極とドレイン電極との間のリークが発生
し易く、表示装置の歩留り低下を招き易いという問題点
がある。
In order to solve the problem of misalignment, it has been considered to provide a metal light-shielding film with an insulating film sandwiched between the a-TFTs 25, but this tends to cause leakage between the source and drain electrodes, and the display device There is a problem in that it tends to cause a decrease in yield.

また、上述のようにセル厚を一定にするために散布され
るスペーサ24が絵素電極7上にも存在するため、スペ
ーサ24の凝集による表示ムラが生じるという問題点も
あった。投射型の表示装置では、絵素電極上のスペーサ
によって画像品位の低下が生じるという問題点もある。
Furthermore, since the spacers 24 scattered to make the cell thickness constant as described above are also present on the picture element electrodes 7, there is a problem that display unevenness occurs due to agglomeration of the spacers 24. Projection type display devices also have the problem that image quality is degraded by spacers on picture element electrodes.

更に、a−TFT25と絵素電極7との高さの違いによ
る段差が形成されているため、スペーサ24がa−TF
T25上に位置するか、絵素電極7上に位置するかによ
って、セル厚が均一にならないという問題点がある。
Furthermore, since a step is formed due to the difference in height between the a-TFT 25 and the picture element electrode 7, the spacer 24
There is a problem that the cell thickness is not uniform depending on whether the cell is located on T25 or on the picture element electrode 7.

本発明はこのような問題点を解決するものであり、本発
明の目的は、開口率を低下させることのない遮光膜を有
するアクティブマトリクス表示装置を提供することであ
る。本発明の他の目的は、スペーサによる表示ムラや画
像品位の低下が生じることのないアクティブマトリクス
表示装置を提供することである。更に本発明の他の目的
は、均一なセル厚を有するアクティブマトリクス表示装
置を提供することである。
The present invention solves these problems, and an object of the present invention is to provide an active matrix display device having a light shielding film that does not reduce the aperture ratio. Another object of the present invention is to provide an active matrix display device that does not cause display unevenness or deterioration in image quality due to spacers. Yet another object of the invention is to provide an active matrix display having uniform cell thickness.

(課題を解決するための手段) 本発明のアクティブマトリクス表示装置は、−対の絶縁
性基板と、該一対の基板の何れか一方の基板上にマトリ
クス状に配列された絵素電極と、該絵素電極に接続され
たスイッチング素子と、を有するアクティブマトリクス
表示装置であって、該一方の基板上に於て、該スイッチ
ング素子を覆う絶縁性の遮光層が形成されており、その
ことによって上記目的が達成される。
(Means for Solving the Problems) An active matrix display device of the present invention includes a pair of insulating substrates, pixel electrodes arranged in a matrix on one of the pair of substrates, and an active matrix display device having a switching element connected to a picture element electrode, an insulating light-shielding layer covering the switching element being formed on one of the substrates; The purpose is achieved.

また、前記遮光層によって、前記一対の基板の間隔が規
定されている構成とすることができる。
Further, the light shielding layer may define an interval between the pair of substrates.

また、前記遮光層に、前記一対の基板の間隔を規定する
ためのスペーサが埋め込まれている構成とすることがで
きる。
Further, a configuration may be adopted in which a spacer for defining an interval between the pair of substrates is embedded in the light shielding layer.

(作用) 本発明のアクティブマトリクス表示装置では、スイッチ
ング素子に入射する光は、該スイッチング素子を覆う遮
光層によって遮光される。遮光層は絶縁性を有するので
スイッチング素子の電極間のリークも生じない。
(Function) In the active matrix display device of the present invention, light incident on the switching element is blocked by the light blocking layer covering the switching element. Since the light shielding layer has insulating properties, no leakage occurs between the electrodes of the switching element.

また、遮光層の層厚を所定の大きさに設定すれば、遮光
層によってセル厚を規定することが可能となり、スペー
サを用いる必要がなくなる。また、セル厚を均一とする
ことができる。
Furthermore, if the thickness of the light-shielding layer is set to a predetermined value, the cell thickness can be defined by the light-shielding layer, and there is no need to use a spacer. Further, the cell thickness can be made uniform.

更に、遮光層にスペーサを埋め込むことにより、絵素電
極上にはスペーサが存在しない表示装置が得られ、絵素
電極上にスペーサが存在することによる画像品位の低下
も生じない。更に、セル厚を均一とすることもできる。
Furthermore, by embedding the spacer in the light-shielding layer, a display device in which no spacer is present on the picture element electrode can be obtained, and image quality does not deteriorate due to the presence of the spacer on the picture element electrode. Furthermore, the cell thickness can also be made uniform.

(実施例) 本発明の実施例について以下に説明する。(Example) Examples of the present invention will be described below.

実1」レー 本発明のアクティブマトリクス表示装置の一実施例のス
イッチング素子近傍の断面図を第1図に示す。この表示
装置の全体の概略断面図を第2図に示す。この表示装置
は、一対の絶縁性基板22.23と、一方の基板22上
にマトリクス状に配列された絵素電極7と、絵素電極7
に接続されたスイッチング素子としてのa−TFT25
を有する。
FIG. 1 shows a sectional view of the vicinity of a switching element of an embodiment of an active matrix display device according to the present invention. A schematic sectional view of the entire display device is shown in FIG. This display device includes a pair of insulating substrates 22 and 23, picture element electrodes 7 arranged in a matrix on one substrate 22, and picture element electrodes 7 arranged in a matrix on one substrate 22.
a-TFT25 as a switching element connected to
has.

基板22上に形成されたa−TFT25近傍の断面構造
について、第1図を用いて説明する。ガラス、石英など
からなる絶縁性基板22上にゲート電極1が形成され、
ゲート電極1は基板22上の全面に形成されたゲート絶
縁膜2によって覆われている。ゲート電極1はアルミニ
ウム、タンタル、チタン、銅等からなり、ゲート絶縁膜
2は窒化シリコン、酸化シリコン等からなる。ゲート電
極1の上方のゲート絶縁膜2上には、a−3tからなる
半導体層3が形成されている。半導体層3上にはn“型
a−3iからなるコンタクト層4.4が形成されている
。一方のコンタクト層4上にはソース電極5が形成され
、もう一方のコンタクト層4上にはドレイン電極6が形
成されている。ソース電極5及びドレイン電極6は、ゲ
ート電極1と同様にアルミニウム、タンタル、チタン、
銅等からなる。以上により、逆スタガ型のa−TFT2
5が構成されている。
The cross-sectional structure near the a-TFT 25 formed on the substrate 22 will be explained using FIG. 1. A gate electrode 1 is formed on an insulating substrate 22 made of glass, quartz, etc.
The gate electrode 1 is covered with a gate insulating film 2 formed over the entire surface of the substrate 22. The gate electrode 1 is made of aluminum, tantalum, titanium, copper, etc., and the gate insulating film 2 is made of silicon nitride, silicon oxide, etc. A semiconductor layer 3 made of a-3t is formed on the gate insulating film 2 above the gate electrode 1. A contact layer 4.4 made of n" type a-3i is formed on the semiconductor layer 3. A source electrode 5 is formed on one contact layer 4, and a drain electrode is formed on the other contact layer 4. An electrode 6 is formed.The source electrode 5 and the drain electrode 6, like the gate electrode 1, are made of aluminum, tantalum, titanium,
Made of copper, etc. As a result of the above, the inverted staggered a-TFT2
5 are configured.

ドレイン電極6上には、I To (Indium t
in 。
I To (Indium t
In.

xide)等からなる絵素電極7の一部が重畳されてい
る。また、ゲート電極1はゲートバス配線(図示せず)
に、ソース電極5はソースバス配線(図示せず)に接続
されている。a−TFT25上には、窒化シリコン、酸
化シリコン等からなる保護膜8が形成されている。
A part of the picture element electrode 7 made of a material such as xide) is overlapped. In addition, the gate electrode 1 is a gate bus wiring (not shown)
In addition, the source electrode 5 is connected to a source bus wiring (not shown). A protective film 8 made of silicon nitride, silicon oxide, etc. is formed on the a-TFT 25 .

保護膜8上には、有色樹脂からなる遮光層21が形成さ
れている。a−TFT25のソース電極5とドレイン電
極との間のリークを防止するため、遮光層21は絶縁性
を有することが必要である。
A light shielding layer 21 made of colored resin is formed on the protective film 8. In order to prevent leakage between the source electrode 5 and the drain electrode of the a-TFT 25, the light shielding layer 21 needs to have insulating properties.

本実施例では遮光層21として、富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー(株)製のカラーモザイクCK(商
品名)を用いた。他に例えばポリイミド、ポリアミド、
ポリアミド酸、アクリル等の樹脂を、カーボン、染料、
顔料等で着色したものを用いることもできる。
In this example, Color Mosaic CK (trade name) manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd. was used as the light shielding layer 21. Other examples include polyimide, polyamide,
Resins such as polyamic acid and acrylic, carbon, dyes,
It is also possible to use one colored with a pigment or the like.

遮光層21の可視光領域400nm〜700rvに於け
る透過率は5%以下であることが好ましい。
The transmittance of the light shielding layer 21 in the visible light range of 400 nm to 700 rv is preferably 5% or less.

通常の液晶表示装置では、紫外線及び赤外線はフィルタ
でカットされるので、可視光のみの透過4を考慮すれば
よい。本実施例では遮光層21とちる有色樹脂層をスピ
ンコードにより形成した。苓色樹脂層の厚さは2μmで
ある。有色樹脂層の周さはスピンコードの回転数と時間
を変えることにより調節することができる。例えば、カ
ラーモガイクCKを用いて1400rpmでlO秒間ス
ヒンコートすると、約1μmの厚さの有色樹脂層力′得
られ、この有色樹脂層の550nmに於ける透辺率は約
4.9%である。有色樹脂層の仮焼成、震光、現像を行
った後、本焼成して遮光層21を形成した。
In a normal liquid crystal display device, ultraviolet rays and infrared rays are cut by a filter, so it is only necessary to consider transmission 4 of only visible light. In this example, the colored resin layer serving as the light shielding layer 21 was formed using a spin cord. The thickness of the pale yellow resin layer is 2 μm. The circumference of the colored resin layer can be adjusted by changing the rotation speed and time of the spin cord. For example, when color mogaik CK is coated for 10 seconds at 1400 rpm, a colored resin layer with a thickness of about 1 μm is obtained, and the permeability of this colored resin layer at 550 nm is about 4.9%. After the colored resin layer was pre-baked, exposed to light and developed, it was finally fired to form the light-shielding layer 21.

尚、前述の保護膜8を設けない構成とすることもできる
が、遮光層21の絶縁性が高くない場合例えば遮光層2
1中にイオン性の不純物が含まれている場合には、a−
TFT25の特性の低下を防止するために、保護膜8を
設けることが好ましい。
Incidentally, it is also possible to adopt a configuration in which the above-mentioned protective film 8 is not provided, but if the insulation of the light-shielding layer 21 is not high, for example, the light-shielding layer 2
If ionic impurities are included in 1, a-
In order to prevent the characteristics of the TFT 25 from deteriorating, it is preferable to provide a protective film 8.

遮光層2Iを覆って基板22上の全面に、液晶分子の配
回を規制する配向膜12が形成されている。
An alignment film 12 that regulates the alignment of liquid crystal molecules is formed on the entire surface of the substrate 22, covering the light shielding layer 2I.

絶縁性基板22に対向する絶縁性基板23は、基板22
と同様にガラス、石英等からなる。基板23上の全面に
は、ITOからなる対句電極9が形成されている。更に
、対日電極9上には絶縁膜10及び配向膜11が形成さ
れている。配向膜11及び12は、オプトマーAL10
51(日本合成ゴム社製)からなる。
The insulating substrate 23 facing the insulating substrate 22 is
Similarly, it is made of glass, quartz, etc. Couple electrodes 9 made of ITO are formed on the entire surface of the substrate 23. Further, an insulating film 10 and an alignment film 11 are formed on the solar electrode 9. The alignment films 11 and 12 are made of optomer AL10.
51 (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.).

第2図に示すように、基板22及び23の間には、液晶
層20が封入されている。液晶層20にはZLI−22
93(メルクジャパン製)を用いた。基板22と基板2
3との間隔、即ちセル厚はスペーサ24によって規定さ
れている。スペーサ24はガラス、プラスチック、セラ
ミック等からなる一定の大きさを有する小片又は小球で
あり、基板22及び23を貼り合わせる前に、何れかの
基板上に散布される。液晶層20はシール樹脂26によ
って封入され、液晶の注入口は封止樹脂25によって封
止されている。
As shown in FIG. 2, a liquid crystal layer 20 is sealed between substrates 22 and 23. ZLI-22 is used in the liquid crystal layer 20.
93 (manufactured by Merck Japan) was used. Substrate 22 and substrate 2
3, that is, the cell thickness is defined by the spacer 24. The spacer 24 is a small piece or ball made of glass, plastic, ceramic, etc. and has a certain size, and is sprinkled on one of the substrates before the substrates 22 and 23 are bonded together. The liquid crystal layer 20 is sealed with a sealing resin 26, and the liquid crystal injection port is sealed with a sealing resin 25.

本実施例のアクティブマトリクス表示装置では、第1図
の矢印27で示す方向からa−TFT25へ入射する光
は、a−TPTを覆って形成された遮光層21によって
遮光される。遮光層21の遮光効果を調べるために、光
照射エージングによるa−TFT25の閾値の変化を測
定した。測定に用いた表示装置は、ノーマリホワイトモ
ードの投射型アクティブマトリクス液晶表示装置である
In the active matrix display device of this embodiment, light entering the a-TFT 25 from the direction indicated by the arrow 27 in FIG. 1 is blocked by the light blocking layer 21 formed covering the a-TPT. In order to examine the light blocking effect of the light blocking layer 21, changes in the threshold value of the a-TFT 25 due to light irradiation aging were measured. The display device used in the measurements was a normally white mode projection active matrix liquid crystal display device.

表示装置の光入射側には、紫外線及び赤外線をカットす
るフィルタが設けられている。測定結果を第8図に示す
。第8図では横軸は光照射エージング時間t(時間)で
あり、縦軸は青色光の透過率が最大透過率の10%とな
るゲートロー電圧の変化■t hODt (V )であ
る。■い。、tの絶対値が大きいと、長時間の画像投射
によるa−TPTの特性変化が大きいことを示す。第8
図に示すように、本実施例の表示装置は従来の表示装置
に比べて、a−TPTの特性変化が小さいことが分かる
A filter for cutting ultraviolet rays and infrared rays is provided on the light incident side of the display device. The measurement results are shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis is the light irradiation aging time t (time), and the vertical axis is the change in gate low voltage at which the blue light transmittance becomes 10% of the maximum transmittance. ■I. , t indicates that the change in a-TPT characteristics due to long-term image projection is large. 8th
As shown in the figure, it can be seen that the change in the a-TPT characteristics of the display device of this example is smaller than that of the conventional display device.

また、遮光層21はa−TPTが形成されている基板2
2上に形成されているので、基板22及び23の貼り合
わせに際して生じる位置ずれは生じない。従って、開口
率の低下も生じない。また、遮光層21は絶縁性の樹脂
からなるので、ソース電極5とドレイン電極6との間の
リークも生じない。
Further, the light shielding layer 21 is a substrate 2 on which a-TPT is formed.
Since the substrates 22 and 23 are formed on the substrate 2, the positional shift that occurs when the substrates 22 and 23 are bonded together does not occur. Therefore, the aperture ratio does not decrease. Further, since the light shielding layer 21 is made of an insulating resin, no leakage occurs between the source electrode 5 and the drain electrode 6.

実W影 本発明のアクティブマトリクス表示装置の他の実施例の
a−TPT25近傍の断面図を第3図に示す。本実施例
では、ゲート絶縁膜2と絵素電極7との間に、層間絶縁
膜14が形成されている。
Actual W Shadow A sectional view of the vicinity of the a-TPT 25 of another embodiment of the active matrix display device of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, an interlayer insulating film 14 is formed between the gate insulating film 2 and the picture element electrode 7.

層間絶縁膜14はソース電極5に接続されるンースバス
配線(図示せず)上に形成され、ソースバス配線上には
層間絶縁膜14を挟んで絵素電極7が重畳されている。
The interlayer insulating film 14 is formed on a source bus wiring (not shown) connected to the source electrode 5, and the picture element electrode 7 is superimposed on the source bus wiring with the interlayer insulating film 14 in between.

a−TFT25では、層間絶縁膜14はソース電極5及
びドレイン電極6上に形成され、ドレイン電極6と絵素
電極7とは層間絶縁膜14に形成されたコンタクトポー
ルエ5によって電気的に接続されている。また、絵素電
極7はソース電極5上にも重ねられている。このような
構成により、絵素電極7の面積を大きくすることができ
、表示画面の開口率を向上させることができる。
In the a-TFT 25, the interlayer insulating film 14 is formed on the source electrode 5 and the drain electrode 6, and the drain electrode 6 and the pixel electrode 7 are electrically connected by the contact pole electrode 5 formed on the interlayer insulating film 14. ing. Further, the picture element electrode 7 is also overlapped on the source electrode 5. With such a configuration, the area of the picture element electrode 7 can be increased, and the aperture ratio of the display screen can be improved.

本実施例をノーマリホワイトモードの投射型アクティブ
マトリクス液晶表示装置に適用した場合の、光照射エー
ジング時間tとゲートロー電圧の変化Vtho。、との
関係を第8図に示した。第8図に示すように、本実施例
の表示装置は従来の表示装置に比べて、a−TPTの特
性変化が小さいことが分かる。
Changes in light irradiation aging time t and gate low voltage Vtho when this embodiment is applied to a normally white mode projection type active matrix liquid crystal display device. , is shown in Figure 8. As shown in FIG. 8, it can be seen that the change in the a-TPT characteristics of the display device of this example is smaller than that of the conventional display device.

犬嵐五主 上述の実施例1及び2では、遮光層21上にスペーサ2
4が存在する部分と存在しない部分とでセル厚が異なる
。液晶材料の複屈折率及び表示モードによっては、更に
高精度のセル厚制御が要求される。本実施例はそのよう
な場合に適用することができる。
Inuarashi Goji In the above-mentioned Examples 1 and 2, the spacer 2 is placed on the light shielding layer 21.
The cell thickness is different between the portion where No. 4 exists and the portion where No. 4 does not exist. Depending on the birefringence of the liquid crystal material and the display mode, even more precise cell thickness control is required. This embodiment can be applied to such a case.

第4図に本実施例のa−TFT25近傍の断面図を示す
。この表示装置の全体の概略断面図を第5図に示す。こ
の表示装置は、遮光層21の厚さが大きいこと、及びス
ペーサ24が用いられていないことを除いて、実施例1
と同様である。本実施例では基板22と基板23との間
隔、即ち、セル厚は、遮光層21によって規定されてい
る。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the vicinity of the a-TFT 25 of this embodiment. A schematic sectional view of the entire display device is shown in FIG. This display device is similar to Example 1 except that the thickness of the light shielding layer 21 is large and the spacer 24 is not used.
It is similar to In this embodiment, the distance between the substrates 22 and 23, that is, the cell thickness, is defined by the light shielding layer 21.

本実施例では、有色樹脂として前述と同様のカラーモザ
イクCKを用い、スピンコード時の回転数を3Orpm
とすることにより、遮光層21の厚さを5μmに設定し
た。
In this example, the same color mosaic CK as described above was used as the colored resin, and the rotation speed during the spin cord was set to 3 Orpm.
By doing so, the thickness of the light shielding layer 21 was set to 5 μm.

本実施例では、セル厚は遮光層21によって規定される
ので、スペーサを用いる必要がない。従って、スペーサ
による表示ムラや画像品位の低下が生じることはない。
In this embodiment, since the cell thickness is defined by the light shielding layer 21, there is no need to use a spacer. Therefore, display unevenness and image quality deterioration due to spacers do not occur.

本実施例をノーマリホワイトモードの投射型アクティブ
マトリクス液晶表示装置に適用した場合の、光照射エー
ジング時間tとゲートロー電圧の変化vthootとの
関係を第8図に示した。第8図に示すように、本実施例
の表示装置も従来の表示装置に比べて、a−TPTの特
性変化が小さいことが分かる。
FIG. 8 shows the relationship between the light irradiation aging time t and the gate low voltage change vthoot when this embodiment is applied to a normally white mode projection type active matrix liquid crystal display device. As shown in FIG. 8, it can be seen that the change in a-TPT characteristics of the display device of this example is also smaller than that of the conventional display device.

尚、本実施例は実施例2の第3図に示した構造のa−T
PTを有する表示装置にも適用することができる。
This example is based on a-T having the structure shown in FIG. 3 of Example 2.
It can also be applied to display devices having PT.

爽嵐匠土 セル厚が5μmを超える場合や、遮光層21の材料によ
る制約から実施例3に示す構造を適用できない場合には
、スペーサを用いる必要がある。
If the Soaran Takumi clay cell thickness exceeds 5 μm or if the structure shown in Example 3 cannot be applied due to restrictions due to the material of the light shielding layer 21, it is necessary to use a spacer.

しかし、前述のようにスペーサが絵素電極上に存在する
ことによって、投射型表示装置等では画像品位の低下が
低下することがある。本実施例の表示装置はこのような
場合に用いることができる。
However, as described above, the presence of the spacer on the picture element electrode may reduce the deterioration of image quality in a projection display device or the like. The display device of this embodiment can be used in such cases.

第6図に本実施例のa−TFT25近傍の断面図を示す
。この表示装置の全体の概略断面図を第7図に示す。こ
の表示装置は、遮光層21にスペーサ24が埋め込まれ
ていることを除いて、実施例1と同様である。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the vicinity of the a-TFT 25 of this embodiment. A schematic sectional view of the entire display device is shown in FIG. This display device is similar to Example 1 except that spacers 24 are embedded in the light shielding layer 21.

スペーサ24の遮光層21への埋め込みは、以下の2つ
の方法によって行うことができる。
The spacer 24 can be embedded in the light shielding layer 21 by the following two methods.

■予めスペーサ24を分散させた有色樹脂を用いて前述
と同様にして遮光層21を形成する方法。
(2) A method of forming the light shielding layer 21 in the same manner as described above using a colored resin in which spacers 24 are dispersed in advance.

■遮光層21を形成する前の有色樹脂層にスペーサ24
に圧力を加えて埋め込んだ後、該樹脂層の本焼成を行っ
て遮光層21を形成する方法。
■Spacers 24 are added to the colored resin layer before forming the light shielding layer 21.
A method of forming a light shielding layer 21 by applying pressure and embedding the resin layer, and then performing main firing of the resin layer.

本実施例ではバターニング精度の点で優れた後者の方法
を用いた。スペーサ24は各a −T F T上に位置
する全ての遮光層21に埋め込まれている必要はなく、
セル厚を維持し得る数だけあれば足りる。また、スペー
サ24が着色されていれば、更に遮光特性を向上させる
ことができる。本実施例ではスペーサ24が着色されて
いない表示装置と、スペーサ24が黒色に着色されてい
る表示装置とを作製した。
In this example, the latter method, which is superior in terms of patterning accuracy, was used. The spacer 24 does not need to be embedded in all the light shielding layers 21 located on each a-T F T,
It is sufficient that the number can maintain the cell thickness. Furthermore, if the spacer 24 is colored, the light shielding properties can be further improved. In this example, a display device in which the spacer 24 was not colored and a display device in which the spacer 24 was colored black were manufactured.

本実施例をノーマリホワイトモードの投射型アクティブ
マトリクス液晶表示装置に適用した場合の、光照射エー
ジング時間tとゲートロー電圧の変化Vthootとの
関係を第8図に示した。第8図に示すように、本実施例
の表示装置は従来の表示装置ニ比へて、a−TPTの特
性変化が小さいことが分かる。また、スペーサ24が着
色されている方が遮光特性が高いことが分かる。
FIG. 8 shows the relationship between the light irradiation aging time t and the gate low voltage change Vthoot when this embodiment is applied to a normally white mode projection type active matrix liquid crystal display device. As shown in FIG. 8, it can be seen that the change in the a-TPT characteristics of the display device of this example is smaller than that of the conventional display device. Further, it can be seen that the light shielding properties are higher when the spacer 24 is colored.

尚、本実施例は実施例2の第3図に示した構造のa−T
PTを有する表示装置にも適用することができる。
This example is based on a-T having the structure shown in FIG. 3 of Example 2.
It can also be applied to display devices having PT.

実施例1.3及び4の表示装置について得られた不均一
セル発生率を表1に示す。表1では、基板22と23と
の間隔が1μm以上の不均一性を有する表示装置の発生
率を、不均一セル発生率として示した。尚、a−TFT
25と絵素電極7との高さの違いによる段差は、何れの
実施例に於いても約0. 8μmである。
Table 1 shows the non-uniform cell occurrence rates obtained for the display devices of Examples 1.3 and 4. In Table 1, the incidence of display devices having non-uniformity in the distance between the substrates 22 and 23 of 1 μm or more is shown as the non-uniform cell occurrence rate. Furthermore, a-TFT
The difference in height due to the difference in height between the pixel electrode 7 and the pixel electrode 7 is approximately 0. It is 8 μm.

表  1 実施例3の表示装置では有色樹脂を5μmの厚さに均一
に塗布することがやや困難なため、スペーサ24を用い
た実施例4の表示装置より均一セル発生率が高くなって
いる。しかし、実施例3及び4は、何れもスペーサ24
を従来と同様に散布した実施例1の表示装置よりも、低
い不均一セル発生率を有している。
Table 1 In the display device of Example 3, it is somewhat difficult to uniformly apply the colored resin to a thickness of 5 μm, so the uniform cell generation rate is higher than that of the display device of Example 4 using the spacer 24. However, in both Examples 3 and 4, the spacer 24
The non-uniform cell generation rate is lower than that of the display device of Example 1, in which the particles were dispersed in the same manner as before.

(発明の効果) 本発明のアクティブマトリクス表示装置は、スイッチン
グ素子を覆う絶縁性の遮光層を、該スイッチング素子が
形成されている基板上に有しているので、スイッチング
素子に入射する光を遮光することができ、しかもスイッ
チング素子の電極間のリークも生じない。また、本発明
のアクティブマトリクス表示装置は、表示装置を構成す
る基板の間隔を規定する遮光層、又は該間隔を規定する
スペーサが埋め込まれた遮光層を有をするので、絵素電
極上のスペーサによる画像品位の低下が生じなくなり、
セル厚を均一とすることができる。
(Effects of the Invention) The active matrix display device of the present invention has an insulating light-shielding layer that covers the switching elements on the substrate on which the switching elements are formed, and therefore blocks light that enters the switching elements. Moreover, no leakage occurs between the electrodes of the switching element. Further, since the active matrix display device of the present invention has a light shielding layer that defines the distance between the substrates constituting the display device, or a light shielding layer in which a spacer that defines the distance is embedded, the spacer on the picture element electrode image quality will no longer deteriorate due to
Cell thickness can be made uniform.

従って、本発明によれば、高い画像品位を有するアクテ
ィブマトリクス表示装置が、高い歩留りで得られる。
Therefore, according to the present invention, an active matrix display device with high image quality can be obtained with high yield.

4、    の   なセ H 第1図は本発明のアクティブマトリクス表示装置の実施
例1の断面図、第2図は第1図の表示装置の全体の概略
断面図、第3図は本発明の実施例2の断面図、第4図は
本発明の実施例3の断面図、第5図は第4図の表示装置
の全体の概略断面図、第6図は本発明の実施例4の断面
図、第7図は策6図の表示装置の全体の概略断面図、第
8図は光照射エージングによるa−TFTの閾値の変化
を示す図、第9図は従来のアクティブマトリクス表示装
置の断面図、第10図は第9図の表示装置の全体の概略
断面図である。
4. Nona Se H Fig. 1 is a sectional view of Example 1 of the active matrix display device of the present invention, Fig. 2 is a schematic sectional view of the entire display device of Fig. 1, and Fig. 3 is an implementation of the present invention. 4 is a sectional view of Example 3 of the present invention, FIG. 5 is a schematic sectional view of the entire display device of FIG. 4, and FIG. 6 is a sectional view of Example 4 of the present invention. , FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the entire display device shown in FIG. 6, FIG. 8 is a diagram showing changes in the threshold value of a-TFT due to light irradiation aging, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional active matrix display device. , FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the entire display device of FIG. 9.

1・・・ゲート電極、2・・・ゲート絶縁膜、3・・・
半導体層、4・・・コンタクト層、5・・・ソース電極
、6・・・ドレイン電極、7・・・絵素電極、8・・・
保護膜、9・・・対向電極、20・・・液晶層、21・
・・遮光層、22゜23・・・絶縁性基板、24・・・
スペーサ、25・・・a−TFT。
1... Gate electrode, 2... Gate insulating film, 3...
Semiconductor layer, 4... Contact layer, 5... Source electrode, 6... Drain electrode, 7... Picture element electrode, 8...
Protective film, 9... Counter electrode, 20... Liquid crystal layer, 21.
...Light shielding layer, 22゜23...Insulating substrate, 24...
Spacer, 25...a-TFT.

以上 第1図 第2図 第40 第5 図 第6図 第7図 第8図 エージ゛ンク゛詩聞 (時間)that's all Figure 1 Figure 2 40th Fifth figure Figure 6 Figure 7 Figure 8 Agenk poetry book (time)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一対の絶縁性基板と、該一対の基板の何れか一方の
基板上にマトリクス状に配列された絵素電極と、該絵素
電極に接続されたスイッチング素子と、を有するアクテ
ィブマトリクス表示装置であって、 該一方の基板上に於て、該スイッチング素子を覆う絶縁
性の遮光層が形成されているアクティブマトリクス表示
装置。 2、前記遮光層によって、前記一対の基板の間隔が規定
されている、請求項1に記載のアクティブマトリクス表
示装置。 3、前記遮光層に、前記一対の基板の間隔を規定するた
めのスペーサが埋め込まれている、請求項1に記載のア
クティブマトリクス表示装置。
[Scope of Claims] 1. A pair of insulating substrates, picture element electrodes arranged in a matrix on one of the pair of substrates, and a switching element connected to the picture element electrodes; An active matrix display device comprising: an insulating light shielding layer covering the switching element formed on the one substrate. 2. The active matrix display device according to claim 1, wherein the light shielding layer defines a distance between the pair of substrates. 3. The active matrix display device according to claim 1, wherein a spacer for defining an interval between the pair of substrates is embedded in the light shielding layer.
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