(57)【要約】【課題】信号線をブラックマトリクスとして利用する液晶表示装置で光漏れを十分に防止すると共に、小さな配線容量を実現すること。【解決手段】アレイ基板ＡＳの透明基板ＳＵＢ１と層間絶縁膜ＩＬＩとの間に、画素電極ＰＥに対応して配列すると共に、それぞれ信号線ＳＬの両脇の領域と向き合い且つその信号線ＳＬの正面の位置で少なくとも部分的に開口した遮光層ＬＳを設ける。【選択図】      図３
2006030367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明基板と、
前記第１透明基板の一主面を被覆した層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜を被覆した絶縁下地層と、
それぞれ第１方向に延在すると共に、前記第１透明基板と前記層間絶縁膜との間で前記第１方向と交差する第２方向に配列した複数の走査線と、
それぞれ前記第２方向に延在すると共に、前記層間絶縁膜と前記絶縁下地層との間で前記第１方向に配列した複数の信号線と、
前記第１透明基板と前記層間絶縁膜との間であって前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部近傍にそれぞれ配置された複数のスイッチング素子と、
前記絶縁下地層上で前記複数のスイッチング素子に対応して配列すると共に、前記第１方向に隣り合うものの間の領域が前記複数の信号線とそれぞれ向き合った複数の画素電極と、
前記第１透明基板と前記層間絶縁膜との間で前記複数の画素電極に対応して配列すると共に、それぞれ前記複数の信号線の１つの両脇の領域と向き合い且つその信号線の正面の位置で少なくとも部分的に開口した複数の遮光層とを具備したことを特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
前記複数の遮光層のそれぞれは、前記信号線と略平行な方向に延びた形状をそれぞれが有し且つ互いから離間した一対の帯状遮光部を含んだことを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項３】
前記複数の信号線のそれぞれの前記主面への投影は、その信号線の両脇の領域と向き合った前記遮光層が含む前記一対の帯状遮光部の前記主面への各投影と部分的に重なり合っていることを特徴とする請求項２に記載のアレイ基板。
【請求項４】
前記複数の画素電極のそれぞれの前記主面への投影は、前記複数の信号線の前記主面への投影のうち互いに隣り合う２つと部分的に重なり合っていることを特徴とする請求項３に記載のアレイ基板。
【請求項５】
前記複数の画素電極のそれぞれの前記主面への投影は、前記複数の信号線の前記主面への投影から離間していることを特徴とする請求項３に記載のアレイ基板。
【請求項６】
前記複数の信号線のそれぞれの前記主面への投影は、前記複数の遮光層のそれぞれが含む前記一対の帯状遮光部の前記主面への各投影から離間し、
前記複数の画素電極のそれぞれの前記主面への投影は、前記複数の信号線の前記主面への投影のうち互いに隣り合う２つと部分的に重なり合っていることを特徴とする請求項２に記載のアレイ基板。
【請求項７】
前記複数の遮光層の材料と前記複数の走査線の材料とは同一であることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項８】
前記複数の遮光層は、前記複数の走査線から絶縁されていることを特徴とする請求項７に記載のアレイ基板。
【請求項９】
前記複数の遮光層は、浮動状態にあることを特徴とする請求項７に記載のアレイ基板。
【請求項１０】
前記絶縁下地層は、吸収スペクトルが互いに異なる複数の着色層を備えたカラーフィルタ層を含み、前記複数の着色層間の境界は、前記複数の信号線上にそれぞれ位置していることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のアレイ基板と、
前記複数の画素電極と対向した第２透明基板と、その前記アレイ基板との対向面に設けられた対向電極とを備えた対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在した液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置では、信号線をブラックマトリクスとして利用することができる。例えば、以下の特許文献１で開示されるように、カラーフィルタをアレイ基板に設けると共に、カラーフィルタの着色層の境界を信号線上に位置させる。
【０００３】
このような構造によると、ブラックマトリクスを別途形成する必要がないため、液晶表示装置の製造プロセスを簡略化することができる。
【０００４】
しかしながら、本発明者らは、このような構造を採用した場合、以下の問題を生じることを見出している。
【０００５】
信号線を利用して画素間からの光漏れを十分に防止するためには、信号線を幅広に形成しなければならない。配線幅を広くすると、配線容量が大きくなるため、画素への充電不足やドライバの発熱などが生じ易くなる。
【特許文献１】特開２００１−１５４２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、信号線をブラックマトリクスとして利用する液晶表示装置で光漏れを十分に防止すると共に、小さな配線容量を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１側面によると、第１透明基板と、前記第１透明基板の一主面を被覆した層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜を被覆した絶縁下地層と、それぞれ第１方向に延在すると共に、前記第１透明基板と前記層間絶縁膜との間で前記第１方向と交差する第２方向に配列した複数の走査線と、それぞれ前記第２方向に延在すると共に、前記層間絶縁膜と前記絶縁下地層との間で前記第１方向に配列した複数の信号線と、前記第１透明基板と前記層間絶縁膜との間であって前記複数の走査線と前記複数の信号線との交差部近傍にそれぞれ配置された複数のスイッチング素子と、前記絶縁下地層上で前記複数のスイッチング素子に対応して配列すると共に、前記第１方向に隣り合うものの間の領域が前記複数の信号線とそれぞれ向き合った複数の画素電極と、前記第１透明基板と前記層間絶縁膜との間で前記複数の画素電極に対応して配列すると共に、それぞれ前記複数の信号線の１つの両脇の領域と向き合い且つその信号線の正面の位置で少なくとも部分的に開口した複数の遮光層とを具備したことを特徴とするアレイ基板が提供される。
【０００８】
本発明の第２側面によると、第１側面に係るアレイ基板と、前記複数の画素電極と対向した第２透明基板と、その前記アレイ基板との対向面に設けられた対向電極とを備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在した液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、信号線をブラックマトリクスとして利用する液晶表示装置で光漏れを十分に防止すると共に、小さな配線容量を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の第１態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１に示す液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１に示す液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図１の構造の一部を示す平面図である。
【００１２】
なお、図１では、液晶表示パネルＤＰを対向基板ＣＳ側から観察した構造を描いており、簡略化のため、カラーフィルタＣＦなどの一部の構成要素を省略している。また、図５では、画素電極ＰＥ、信号線ＳＬ及びソース電極ＳＥを省略すると共に、信号線ＳＬ及びソース電極ＳＥの位置を一点鎖線で示している。
【００１３】
この液晶表示装置は、透過型の液晶表示パネルＤＰと、その背面を照明するバックライト（図示せず）と、ドライバＩＣ（Integrated Circuit）を駆動する回路や電源回路を搭載したプリント回路基板と、これを液晶表示パネルＤＰに接続したテープキャリアパッケージ及び／又はフレキシブルプリント回路基板とを含んでいる。
【００１４】
液晶表示パネルＤＰは、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルである。この液晶表示パネルＤＰは、アレイ基板ＡＳと、対向基板ＣＳと、それらの間に介在した枠状の接着剤層（図示せず）と、アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳと接着剤層とに囲まれた空間を満たした液晶材料からなる液晶層ＬＣと、アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳとを電気的に接続する複数のトランスファ電極（図示せず）とを含んでいる。また、図示しないが、この液晶表示パネルＤＰは、アレイ基板ＡＳ及び対向基板ＣＳの外面上に配置された偏光板をさらに含んでいる。
【００１５】
アレイ基板ＡＳは、図２乃至図４に示すように、例えばガラス基板などの透明基板ＳＵＢ１を含んでいる。
【００１６】
透明基板ＳＵＢ１上には、図２乃至図４に示すように、例えばＳｉＮx層及び／又はＳｉＯ2層などのアンダーコート層ＵＣが形成されている。
【００１７】
アンダーコート層ＵＣ上には、図１、図２及び図５に示すように、チャネル及びソース・ドレインが形成されたポリシリコン層などの半導体層ＳＣが配置されている。
【００１８】
半導体層ＳＣ及びアンダーコート層ＵＣは、図２乃至図４に示すように、ゲート絶縁膜ＧＩで被覆されている。ゲート絶縁膜ＧＩは、例えば、ＴＥＯＳ（TetraEthoxyOrthoSilane）を用いて形成することができる。
【００１９】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、図１乃至図５に示す走査線ＧＬ、図１、図２及び図５に示すゲート電極ＧＥ、図１及び図５に示す参照配線ＲＬ、図１、図３及び図５に示す遮光層ＬＳが並置されている。
【００２０】
走査線ＧＬは、それぞれ第１方向に延在すると共に、この第１方向と交差する第２方向に配列している。図１及び図５では、走査線ＧＬは、それぞれ横又は行方向であるＸ方向に延在すると共に縦又は列方向であるＹ方向に配列している。走査線ＧＬの材料としては金属材料を使用することができる。例えば、走査線ＧＬには、ＭｏＷを採用することができる。
【００２１】
ゲート電極ＧＥは、図１及び図５に示すように、走査線ＧＬの一部として設けられている。また、ゲート電極ＧＥは、図１、図２及び図５に示すように、ゲート絶縁膜ＧＩを介して、半導体層ＳＣ内に形成されたチャネルと向き合っている。ゲート電極ＧＥとゲート絶縁膜ＧＩと半導体層ＳＣとは、走査線ＧＬと信号線ＳＬとの交差部近傍に配置されたスイッチング素子ＳＤとして、薄膜トランジスタを構成している。なお、ここでは、スイッチング素子ＳＤとして薄膜トランジスタを例示しているが、ダイオードやＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）素子などの他の素子を使用してもよい。
【００２２】
参照配線ＲＬは、Ｘ方向に延在すると共に、このＸ方向と交差するＹ方向に配列している。この例では、走査線ＧＬ毎に１本の参照配線ＲＬを配置している。参照配線ＲＬは、例えば、走査線ＧＬと同一工程で形成することができる。
【００２３】
遮光層ＬＳは、図１及び図５に示すように、薄膜トランジスタＳＤに対応して、すなわち後述する画素電極ＰＥに対応して配列している。各遮光層ＬＳは、図１、図３及び図５に示すように、後述する信号線ＳＬの両脇の領域と向き合うように配置されると共に、図３及び図５に示すように、その信号線ＳＬの正面の位置で少なくとも部分的に開口している。
【００２４】
この例では、各遮光層ＬＳは、図３及び図５に示すように、信号線ＳＬと略平行な方向に延びた形状をそれぞれが有し且つ互いから離間した一対の帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂを含んでいる。また、この例では、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣが設けられた主面への各信号線ＳＬの投影は、その信号線ＳＬの両脇の領域と向き合った遮光層ＬＳが含む一対の帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの上記主面への投影と部分的に重なり合っている。
【００２５】
遮光層ＬＳは、導電性である必要はないが、典型的には、走査線ＧＬと同一の材料で構成する。こうすると、遮光層ＬＳと走査線ＧＬとを同一工程で形成することができる。ここでは、一例として、導電性の遮光層ＬＳを走査線ＧＬとを同一工程で形成することとする。
【００２６】
遮光層ＬＳを導電性とする場合、遮光層ＬＳは、浮動状態（floating）としても良い。或いは、遮光層ＬＳは、参照配線ＲＬに接続しても良く、信号線ＳＬに接続しても良い。ここでは、一例として、遮光層ＬＳは、信号線ＳＬ、走査線ＧＬ、参照配線ＲＬなどには接続せず、浮動状態とする。
【００２７】
ゲート絶縁膜ＧＩ、走査線ＧＬ、ゲート電極ＧＥ、参照配線ＲＬ及び遮光層ＬＳは、図２乃至図４に示すように、層間絶縁膜ＩＬＩで被覆されている。層間絶縁膜ＩＬＩには、例えば、ＳｉＯ2及び／又はＳｉＮxなどを使用することができる。
【００２８】
層間絶縁膜ＩＬＩ上には、図１乃至図３及び図５に示す信号線ＳＬと、図１、図２、図４及び図５に示すソース電極ＳＥとが配置されている。
【００２９】
信号線ＳＬは、それぞれ上記の第２方向に延在すると共に、上記の第１方向に配列している。図１及び図５では、信号線ＳＬは、それぞれＹ方向に延在すると共にＸ方向に配列している。信号線ＳＬの材料としては金属材料を使用することができる。例えば、信号線ＳＬには、Ｍｏ層とＡｌ−Ｎｄ層とＭｏ層との三層構造を採用することができる。
【００３０】
この例では、スイッチング素子ＳＤとして薄膜トランジスタを使用すると共に、図２に示すように、信号線ＳＬを、層間絶縁膜ＩＬＩに設けた貫通孔を介して、薄膜トランジスタＳＤのドレインに接続している。すなわち、この例では、信号線ＳＬは、ドレイン電極を兼ねている。
【００３１】
ソース電極ＳＥの一端は、図１、図２及び図５に示すように、層間絶縁膜ＩＬＩに設けた貫通孔を介して薄膜トランジスタＳＤのソースに接続されている。また、ソース電極ＳＥの他端は、図１、図４及び図５に示すように、層間絶縁膜ＩＬＩを介して、参照配線ＲＬと向き合っている。すなわち、この例では、ソース電極ＳＥと参照配線ＲＬと層間絶縁膜ＩＬＩとは、キャパシタを構成している。このソース電極ＳＥには、例えば、信号線ＳＬと同一の材料を使用することができる。
【００３２】
層間絶縁膜ＩＬＩ、信号線ＳＬ及びソース電極ＳＥは、絶縁下地層で被覆されている。ここでは、一例として、絶縁下地層を、パッシベーション膜ＰＳとカラーフィルタＣＦとで構成しているが、パッシベーション膜ＰＳは省略することができる。
【００３３】
パッシベーション膜ＰＳは、図２乃至図４に示すように、層間絶縁膜ＩＬＩ、信号線ＳＬ及びソース電極ＳＥを被覆している。パッシベーション膜ＰＳには、例えば、ＳｉＮxを使用することができる。
【００３４】
カラーフィルタＣＦは、吸収スペクトルが互いに異なる複数の着色層，例えば、緑色着色層Ｇ、青色着色層Ｂ、赤色着色層Ｒ，を含んでいる。これら着色層Ｇ，Ｂ，Ｒは、この例では、それぞれ図４に示すようにＹ方向に延びた帯形状を有すると共に、図２及び図３に示すようにＸ方向に配列してストライプパターンを形成している。また、この例では、これら着色層Ｇ，Ｂ，Ｒは、図２及び図３に示すように、それらの間の境界が信号線ＳＬ上に位置するように配置されている。着色層Ｇ，Ｂ，Ｒには、例えば、透明樹脂と染料及び／又は顔料との混合物を使用することができる。
【００３５】
カラーフィルタＣＦ上では、図１に示すように、薄膜トランジスタＳＤに対応して、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電体からなる画素電極ＰＥが配列している。これら画素電極ＳＤは、図４に示すように、パッシベーション膜ＰＳ及びカラーフィルタＣＦに設けた貫通孔を介して、ソース電極ＳＥに接続されている。
【００３６】
画素電極ＰＥは、図１乃至図３に示すように、それらのＸ方向に隣り合うものの間の領域が信号線ＳＬとそれぞれ向き合うように配置されている。この例では、図１乃至図３から分かるように、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣが設けられた主面への各画素電極ＰＥの投影は、信号線ＳＬの上記主面への投影のうち互いに隣り合う２つと部分的に重なり合っている。
【００３７】
画素電極ＰＥ及びカラーフィルタＣＦは、配向膜ＡＬ１で被覆されている。配向膜ＡＬ１には、例えば、ポリイミドなどを使用することができる。この配向膜ＡＬ１には、必要に応じて、ラビングなどの配向処理を施す。
【００３８】
対向基板ＣＳは、図２乃至図４に示すように、例えばガラス基板などの透明基板ＳＵＢ２を含んでいる。基板ＳＵＢ２は、アレイ基板ＡＳの配向膜ＡＬ１が形成された面と向き合うように配置されている。
【００３９】
対向基板ＣＳのアレイ基板ＡＳとの対向面には、共通電極ＣＥが形成されている。共通電極ＣＥには、例えば、ＩＴＯなどの透明導電体を使用することができる。
【００４０】
共通電極ＣＥは、例えばポリイミドなどからなる配向膜ＡＬ２で被覆されている。この配向膜ＡＬ２には、必要に応じてラビングなどの配向処理を施す。
【００４１】
アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳとの対向面周縁部間には、枠状に形成された接着剤層（図示せず）が介在している。また、配向膜ＡＬ１のうち画素電極ＰＥ上に位置した部分と配向膜ＡＬ２とは、図示しないスペーサによって互いから離間している。これにより、接着剤層は、アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳとの間に、それらに囲まれた空間を形成している。
【００４２】
アレイ基板ＡＳと対向基板ＣＳと接着剤層とによって囲まれた空間は、液晶材料で満たされている。この液晶材料は、液晶層ＬＣを形成している。
【００４３】
図６は、図３の構造を拡大して示す断面図である。図７は、比較例に係る構造を示す断面図である。図７の液晶表示パネルＤＰは、遮光層ＬＳを省略すると共に信号線ＳＬを幅広にしたこと以外は、図６の液晶表示パネルＤＰと同様の構造を有している。
【００４４】
図６及び図７の構造では、画素電極ＰＥ間の領域に対応した液晶層ＬＣの領域Ｒａでは、液晶分子の配向状態に乱れを生じ易い。そのため、例えば、表示面の法線に対して角度θの方向から画像を観察するときに、その方向に進行する光が領域Ｒaを透過した光を含んでいると、そのような光を含まない場合ほど高いコントラストを実現することができない。
【００４５】
図７の構造では、信号線ＳＬの幅を、Ｘ方向に隣り合う画素電極ＰＥ間の距離よりも十分に広くしている。これにより、バックライトからの光のうち、表示面の法線に対して角度θ１以下の方向に進行する光が領域Ｒaに入射するのを防止し、高いコントラストを実現可能としている。
【００４６】
しかしながら、図７の構造で十分な遮光効果を得るためには、信号線ＳＬの幅を、Ｘ方向に隣り合う画素電極ＰＥ間の距離よりも著しく広くする必要がある。この場合、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣを設けた主面への信号線ＳＬの投影と、画素電極ＰＥの上記主面への投影との重複部の面積が増大する。そのため、図７の構造で十分な遮光効果を得ようとすると、信号線ＳＬの寄生容量が増大し、画素への充電不足やドライバの発熱などが生じ易くなる。
【００４７】
これに対し、図６の構造では、バックライトからの光が領域Ｒaに入射するのを防止する役割の少なくとも一部を、遮光層ＬＳに担わせることができる。そのため、信号線ＳＬの幅を比較的狭くすることができ、したがって、図６の構造を採用すると、図７の構造を採用した場合と比較して、信号線ＳＬと画素電極ＰＥとそれらの間に介在した誘電体層とが形成するキャパシタの静電容量を大幅に低減することができる。
【００４８】
また、遮光層ＬＳは、信号線ＳＬの正面の位置で開口している。そのため、信号線ＳＬと遮光層ＬＳとそれらの間に介在した誘電体層とが形成するキャパシタの静電容量は、小さくすることができる。
【００４９】
さらに、遮光層ＬＳと画素電極ＰＥとの間の距離は、帯状遮光体層ＬＳと信号線ＳＬとの間の距離や信号線ＳＬと画素電極ＰＥとの間の距離と比較して長い。そのため、遮光層ＬＳと画素電極ＰＥとそれらの間に介在した誘電体層とが形成するキャパシタの静電容量は、小さくすることができる。
【００５０】
このように、図６の構造を採用すると、信号線ＳＬの寄生容量を図７の構造よりも小さくすると共に、図７の構造と同等の遮光効果を得ることができる。すなわち、光漏れを十分に防止すると共に、小さな配線容量を実現することが可能となる。
【００５１】
また、本態様では、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣを設けた主面への各信号線ＳＬの投影と、その信号線ＳＬの両脇の領域と向き合った遮光層ＬＳが含む一対の帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの上記主面への各投影とを部分的に重ね合わせている。このような構造を採用すると、信号線ＳＬ、帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂ、並びに画素電極ＰＥの寸法や位置が多少ばらついたとしても、各遮光層ＬＳの帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとの間を通過した光が領域Ｒaに入射するのを防止することができる。
【００５２】
ここで、図６の構造を採用した場合、図７の構造を採用した場合と比較して、信号線ＳＬの寄生容量を小さくできることを、具体的数値を用いて説明する。なお、以下に説明する寄生容量を算出するに当り、走査線ＧＬ、ゲート電極ＧＥ、ソース電極ＳＥ、参照配線ＲＬは無視した。
【００５３】
まず、図６の構造については、各種数値を以下のように仮定して、信号線ＳＬの寄生容量を算出した。
【００５４】
すなわち、信号線ＳＬの幅を１０μｍとし、Ｘ方向に隣り合う画素電極ＰＥ間の距離は６μｍとした。遮光層ＬＳの幅は２０μｍとし、帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂのそれぞれの幅は７μｍとした。すなわち、帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂ間の距離は６μｍとした。帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの長さ並びに画素電極ＰＥのＹ方向の寸法は、簡略化のため、信号線ＳＬの長さと等しいこととした。
【００５５】
帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの上面と信号線ＳＬの下面との厚さ方向の距離は０．８μｍとし、信号線ＳＬの上面と画素電極ＰＥの下面との厚さ方向の距離は３．５μｍとし、帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの上面と画素電極ＰＥの下面との厚さ方向の距離は４．８μｍとした。
【００５６】
層間絶縁膜ＩＬＩの比誘電率は５．３とし、絶縁下地層であるパッシベーション膜ＰＳとカラーフィルタＣＦとの積層体の比誘電率は５．５とした。
【００５７】
以上の仮定のもとで、図６の構造について、信号線ＳＬの寄生容量を概算した。その結果、信号線ＳＬの単位長さ当りの寄生容量は、１４５×１０-6ｐＦ／ｍであった。
【００５８】
次に、図７の構造について、各種数値を以下のように仮定して、信号線ＳＬの寄生容量を算出した。すなわち、図６の構造と遮光効果を等しくするべく信号線ＳＬの幅を２０μｍとしたこと以外は、図６の構造について用いたのと同様の数値を用いた。なお、ここでも、画素電極ＰＥのＹ方向の寸法は、簡略化のため、信号線ＳＬの長さと等しいこととした。
【００５９】
以上の仮定のもとで、図７の構造について、信号線ＳＬの寄生容量を概算した。その結果、信号線ＳＬの単位長さ当りの寄生容量は、２０８×１０-6ｐＦ／ｍであった。
【００６０】
このように、図６の構造を採用すると、信号線ＳＬの寄生容量を図７の構造よりも小さくすると共に、図７の構造と同等の遮光効果を得ることができる。すなわち、光漏れを十分に防止すると共に、小さな配線容量を実現することが可能となる。
【００６１】
次に、本発明の第２態様について説明する。  
第１態様では、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣを設けた主面への各信号線ＳＬの投影と、その信号線ＳＬの両脇の領域と向き合った遮光層ＬＳが含む一対の帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの上記主面への各投影とを部分的に重ね合わせた。これに対し、第２態様では、それら投影を互いから離間させる。第２態様は、これ以外は、第１態様と同様である。
【００６２】
図８は、本発明の第２態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図９は、図８に示す液晶表示装置のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。なお、図８では、液晶表示パネルＤＰを対向基板ＣＳ側から観察した構造を描いており、簡略化のため、カラーフィルタＣＦなどの一部の構成要素を省略している。
【００６３】
この液晶表示パネルＤＰでは、図１乃至図６に示した液晶表示パネルＤＰと同様、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣが設けられた主面への各画素電極ＰＥの投影を、信号線ＳＬの上記主面への投影のうち互いに隣り合う２つと部分的に重ね合わせている。すなわち、信号線ＳＬは、Ｘ方向に隣り合う画素電極ＰＥ間の距離よりも幅広である。
【００６４】
このような構造では、信号線ＳＬの幅は領域Ｒａの幅よりも広いため、バックライトからの光が領域Ｒaに入射するのを防止する役割を、信号線ＳＬと遮光層ＬＳとに分担させることができる。
【００６５】
例えば、遮光層ＬＳには、バックライトからの光のうち、表示面の法線に対して角度θ２乃至θ１の方向に進行する光が領域Ｒaに入射するのを防止する役割の一部を担わせる。他方、信号線ＳＬには、バックライトからの光のうち、表示面の法線に対して角度θ２乃至θ１の方向に進行する光が領域Ｒaに入射するのを防止する役割の残りと、表示面の法線に対して角度θ２以下の方向に進行する光が領域Ｒaに入射するのを防止する役割とを担わせる。
【００６６】
このように先の役割を信号線ＳＬと遮光層ＬＳとに分担させると、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣを設けた主面への各信号線ＳＬの投影が、帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの上記主面への各投影から離間していたとしても、表示面の法線に対して角度θ１以下の方向に進行する光が領域Ｒaに入射するのを防止することができる。したがって、本態様でも、第１態様と同様、光漏れを十分に防止すると共に、小さな配線容量を実現することが可能となる。
【００６７】
また、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣを設けた主面への各信号線ＳＬの投影を、帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂの上記主面への各投影から離間させると、コントラストを犠牲にすることなく、それら投影を重ね合わせた場合と比較して、より高い開口率を実現することができる。すなわち、この構造を採用した場合、表示面の法線に対して角度θ２未満の方向に進行すると共に帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとの間を通過した光の一部は、信号線ＳＬによって遮られることなく、液晶層ＬＣに入射する。この光の液晶層ＬＣへの入射位置は、領域Ｒaの隣りの領域，換言すれば、領域Ｒaと比較して液晶分子の配向状態に乱れを生じ難い領域，である。したがって、この構造を採用すると、コントラストを犠牲にすることなく、光の利用効率を高めることができる。
【００６８】
次に、本発明の第３態様について説明する。  
第１及び第２態様では、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣが設けられた主面への各画素電極ＰＥの投影を、信号線ＳＬの上記主面への投影のうち互いに隣り合う２つと部分的に重ね合わせた。これに対し、第３態様では、それら投影を互いから離間させる。第３態様は、これ以外は、第１態様と同様である。
【００６９】
図１０は、本発明の第３態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図１１は、図１０に示す液晶表示装置のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。なお、図１０では、液晶表示パネルＤＰを対向基板ＣＳ側から観察した構造を描いており、簡略化のため、カラーフィルタＣＦなどの一部の構成要素を省略している。
【００７０】
この液晶表示パネルＤＰでは、基板ＳＵＢ１のアンダーコート層ＵＣが設けられた主面への各画素電極ＰＥの投影を、信号線ＳＬの上記主面への投影から離間させている。すなわち、信号線ＳＬは、Ｘ方向に隣り合う画素電極ＰＥ間の距離よりも幅が狭い。
【００７１】
このような構造を採用した場合、第１態様と同様、各画素電極ＰＥの上記主面への投影は、信号線ＳＬの上記主面への投影のうち互いに隣り合う２つと部分的に重ね合わせる。こうすると、第１態様で説明したのと同様の効果を得ることができる。
【００７２】
次に、本発明の第４態様について説明する。  
第１乃至第３態様では、遮光層ＬＳを一対の帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂで構成すると共に、それら帯状遮光部ＬＳａ及びＬＳｂを互いから離間させた。これに対し、第４態様では、各遮光層ＬＳの帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとを互いに繋げる。第４態様は、これ以外は、第１乃至第３態様と同様である。
【００７３】
図１２は、本発明の第４態様に係る液晶表示装置の例を概略的に示す平面図である。なお、図１２では、液晶表示パネルＤＰを対向基板ＣＳ側から観察した構造を描いており、簡略化のため、カラーフィルタＣＦなどの一部の構成要素を省略している。また、図１２では、画素電極ＰＥ、信号線ＳＬ及びソース電極ＳＥを省略すると共に、信号線ＳＬ及びソース電極ＳＥの位置を一点鎖線で示している。
【００７４】
図１２には、一例として、各遮光層ＬＳの帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとを互いに繋げたこと以外は図１乃至図６に示したのと同様の構造を有する液晶表示装置を描いている。具体的には、帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとをそれらの略中央部で互いに繋いで、遮光層ＬＳをＨ型にしている。
【００７５】
このように、帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとを互いに繋いだ場合、それらを互いから離間させた場合と比較して、信号線ＳＬの寄生容量は僅かに増加するが、第１態様で説明したのとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００７６】
図１２には、第４態様に係る技術を第１態様に係る技術に適用した例を示したが、第４態様に係る技術は第２及び第３態様に係る技術に適用することもできる。すなわち、第２及び第３態様でも、帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとを互いに繋いでもよい。
【００７７】
また、図１２には、帯状遮光部ＬＳａと帯状遮光部ＬＳｂとを互いに繋いで遮光層ＬＳをＨ型にした例を示したが、各遮光層ＬＳが信号線ＳＬの正面の位置で少なくとも部分的に開口していれば、それらの繋ぎ方に特に制限はない。例えば、遮光層ＬＳを短冊形状とし、その信号線ＳＬの正面の位置に１つ以上の貫通孔を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図２】図１に示す液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１に示す液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図４】図１に示す液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。
【図５】図１の構造の一部を示す平面図。
【図６】図３の構造を拡大して示す断面図。
【図７】比較例に係る構造を示す断面図。
【図８】本発明の第２態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図で。
【図９】図８に示す液晶表示装置のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図。
【図１０】本発明の第３態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図１１】図１０に示す液晶表示装置のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図。
【図１２】本発明の第４態様に係る液晶表示装置の例を概略的に示す平面図。
【符号の説明】
【００７９】
ＡＬ１…配向膜、ＡＬ２…配向膜、ＡＳ…アレイ基板、Ｂ…着色層、ＣＥ…対向電極、ＣＦ…カラーフィルタ、ＣＳ…対向基板、ＤＰ…液晶表示パネル、Ｇ…着色層、ＧＥ…ゲート電極、ＧＩ…ゲート絶縁膜、ＧＬ…走査線、ＩＬＩ…層間絶縁膜、ＬＣ…液晶層、ＬＳ…遮光層、ＬＳａ…帯状遮光部、ＬＳｂ…帯状遮光部、ＰＥ…画素電極、ＰＳ…パッシベーション膜、Ｒ…着色層、Ｒａ…領域、ＲＬ…参照配線、ＳＣ…半導体層、ＳＤ…スイッチング素子、ＳＥ…ソース電極、ＳＬ…信号線、ＳＵＢ１…透明基板、ＳＵＢ２…透明基板、ＵＣ…アンダーコート層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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