(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネル用のカラーフィルタ配列基板であって、
前記カラーフィルタ配列基板は、
主基板上に、
ブラックマトリクスと、
薄膜トランジスタと、
カラーフィルタと、
画素電極と、を有しており、かつ、
画素単位ごとに、前記画素電極が形成される第一領域Aと、前記薄膜トランジスタが形成される第二領域Bと、を有し、前記第一領域Aと前記第二領域Bとは隣接しており、
前記第一領域Aにおいては、
前記主基板上に前記カラーフィルタが設けられ、
前記カラーフィルタ上に前記画素電極が設けられ、
前記第二領域Bにおいては、
前記主基板上に前記ブラックマトリクスが設けられ、
前記ブラックマトリクス上にゲート電極が設けられ、
前記ゲート電極および前記ブラックマトリクス上にゲート絶縁層が設けられ、
前記ゲート絶縁層上に半導体層が設けられ、
前記半導体層上に接触層を介してソース電極とドレイン電極とが設けられ、
前記半導体層、前記ソース電極および前記ドレイン電極上にパッシベーション層が設けられ、
前記ブラックマトリクスの厚さは、前記パッシベーション層の厚さよりも厚く、
前記第二領域Bの前記パッシベーション層と前記第一領域Aの前記カラーフィルタとは同じ高さとなっており、
前記パッシベーション層を貫通する開口部を通して前記ドレイン電極と前記画素電極とが電気接続されている
ことを特徴とするカラーフィルタ配列基板。
【請求項２】
請求項１に記載のカラーフィルタ配列基板において、
ドライエッチングの方式によって前記開口部を形成する
ことを特徴とするカラーフィルタ配列基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ配列基板において、
さらに、絶縁層及び共通電極を備え、
前記絶縁層は、前記画素電極に重ねて設けられ、
前記共通電極は、前記絶縁層に重ねて設けられている
ことを特徴とするカラーフィルタ配列基板。
【請求項４】
カラーフィルタ配列基板と、
前記カラーフィルタ配列基板に積層された液晶層と、を具備する液晶表示パネルであって、
前記カラーフィルタ配列基板は、
主基板上に、
ブラックマトリクスと、
薄膜トランジスタと、
カラーフィルタと、
画素電極と、を有しており、かつ、
画素単位ごとに、前記画素電極が形成される第一領域Aと、前記薄膜トランジスタが形成される第二領域Bと、を有し、前記第一領域Aと前記第二領域Bとは隣接しており、
前記第一領域Aにおいては、
前記主基板上に前記カラーフィルタが設けられ、
前記カラーフィルタ上に前記画素電極が設けられ、
前記第二領域Bにおいては、
前記主基板上に前記ブラックマトリクスが設けられ、
前記ブラックマトリクス上にゲート電極が設けられ、
前記ゲート電極および前記ブラックマトリクス上にゲート絶縁層が設けられ、
前記ゲート絶縁層上に半導体層が設けられ、
前記半導体層上に接触層を介してソース電極とドレイン電極とが設けられ、
前記半導体層、前記ソース電極および前記ドレイン電極上にパッシベーション層が設けられ、
前記ブラックマトリクスの厚さは、前記パッシベーション層の厚さよりも厚く、
前記第二領域Bの前記パッシベーション層と前記第一領域Aの前記カラーフィルタとは同じ高さとなっており、
前記パッシベーション層を貫通する開口部を通して前記ドレイン電極と前記画素電極とが電気接続されている
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶表示パネルにおいて、
ドライエッチングの方式によって前記開口部を形成する
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の液晶表示パネルにおいて、
前記カラーフィルタ配列基板は、さらに、絶縁層及び共通電極を備え、
前記絶縁層は、前記画素電極に重ねて設けられ、
前記共通電極は、前記絶縁層に重ねて設けられている
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項７】
請求項４または請求項５に記載の液晶表示パネルにおいて、
前記液晶層上に共通基板が設けられ、
前記共通基板における前記カラーフィルタ配列基板側の面には、共通電極が設けられる
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイの技術領域に関し、特に、カラーフィルタ配列基板及び前記カラーフィルタ配列基板を備えた液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
業界の液晶表示パネルの封止精度に対する要求がますます高くなって来たことに伴い、従来の封止技術では、すでに高精度の要求を満たすことができないため、配列基板にカラーフィルタ及びブラックマトリクスを設けてなるカラーフィルタ配列基板が開発されてきている。
【０００３】
既存のカラーフィルタ配列基板は、薄膜トランジスタアレイにカラーフィルタと画素電極とブラックマトリクスとが順番に重ねて設けられ、且つ、カラーフィルタにビアホール（ＣＦ  Ｏｐｅｎ）が設けられ、それにより、画素電極及び金属質の信号線の間の電気接続を可能にしている。しかしながら、良好な電気接続を保証するには、サイズの大きなビアホールが必要であり、これにより確実に画素の開口率が低下し、且つ、ビアホールに容置された気体が、封止工程の後、振動のために漏れやすく、液晶層にまで拡散され、その結果、泡（Ｂｕｂｂｌｅ）及び黒い塊状のものが形成され、表示効果に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、封止精度を確保するとともに、画素の開口率を上げ、良好な表示効果を保証できる、液晶表示パネル及びそのカラーフィルタ配列基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の技術上の問題を解決するため、本発明が採用する技術考案は、主基板と、主基板に形成されるブラックマトリクスと、薄膜トランジスタアレイと、カラーフィルタと、画素電極と、からなるカラーフィルタ配列基板を提供する。その内、画素電極は、カラーフィルタに重ねて設けられ、薄膜トランジスタアレイは、ブラックマトリクスに重ねて設けられ、且つ画素電極に接続される。その内、カラーフィルタは、第一領域及び第二領域からなり、第一領域のカラーフィルタ及びブラックマトリクスは、隣接して主基板に設けられ、第二領域のカラーフィルタは、薄膜トランジスタアレイに設けられる。ブラックマトリクスの厚さは、第一領域のカラーフィルタの厚さより薄く、且つ第二領域のカラーフィルタの厚さより厚い。カラーフィルタ配列基板は、さらに、絶縁層及び共通電極を備え、絶縁層は、画素電極に重ねて設けられ、共通電極は、絶縁層に重ねて設けられる。
【０００６】
その内、カラーフィルタ配列基板は、さらに、薄膜トランジスタアレイに重ねて設けられたパッシベーション層を備え、画素電極は、第二領域のカラーフィルタ及びパッシベーション層を貫通する開口部によって、薄膜トランジスタアレイのドレイン電極に対応して接続される。
【０００７】
その内、ドライエッチングの方式によって開口部を形成する。
【０００８】
その内、ブラックマトリクス及び第二領域のカラーフィルタの厚さの差は、０．５マイクロメートルである。
【０００９】
上記の技術問題を解決するため、本発明が採用するもう一つの技術考案は、以下のとおりである。主基板と、主基板に設けられるブラックマトリクスと、薄膜トランジスタアレイと、カラーフィルタと、画素電極と、からなるカラーフィルタ配列基板であって、その内、画素電極は、カラーフィルタに重ねて設けられ、薄膜トランジスタアレイは、ブラックマトリクスに重ねて設けられ、且つ画素電極に接続される。
【００１０】
その内、カラーフィルタは、第一領域及び第二領域からなり、第一領域のカラーフィルタ及びブラックマトリクスは、隣接して主基板に設けられ、第二領域のカラーフィルタは、薄膜トランジスタアレイに設けられ、ブラックマトリクスの厚さは、第一領域のカラーフィルタの厚さより薄く、且つ第二領域のカラーフィルタの厚さより厚い。
【００１１】
その内、カラーフィルタ配列基板は、さらに、薄膜トランジスタアレイに設けられたパッシベーション層を備え、画素電極は、第二領域のカラーフィルタ及びパッシベーション層を貫通する開口部によって、薄膜トランジスタアレイのドレイン電極に対応して接続される。
【００１２】
その内、ドライエッチングの方式によって開口部を形成する。
【００１３】
その内、ブラックマトリクス及び第二領域のカラーフィルタの厚さの差は、０．５マイクロメートルである。
【００１４】
その内、カラーフィルタ及びブラックマトリクスは、隣接して主基板に設けられ、且つブラックマトリクスの厚さ及びカラーフィルタの厚さは同じである。
【００１５】
その内、カラーフィルタ配列基板は、さらに、薄膜トランジスタアレイに設けられたパッシベーション層を備え、画素電極は、パッシベーション層を貫通する開口部によって、薄膜トランジスタアレイのドレイン電極に対応して接続される。
【００１６】
その内、カラーフィルタ配列基板は、さらに、絶縁層及び共通電極を備え、絶縁層は、画素電極に重ねて設けられ、共通電極は、絶縁層に重ねて設けられる。
【００１７】
上記の技術上の問題を解決するため、本発明が採用するさらに別の技術考案は以下のものからなる。液晶表示パネルは、封止したカラーフィルタ配列基板と、共通基板と、その二つの間に挟んで設けられた液晶層と、からなる。カラーフィルタ配列基板は、主基板と、主基板に設けられたブラックマトリクスと、薄膜トランジスタアレイと、カラーフィルタと、画素電極と、からなり、画素電極はカラーフィルタに重ねて設けられ、薄膜トランジスタアレイは、ブラックマトリクスに重ねて設けられ且つ画素電極に接続される。
【００１８】
その内、共通基板におけるカラーフィルタ配列基板向きの表面には、共通電極が設けられる。
【００１９】
その内、カラーフィルタは、第一領域及び第二領域からなり、第一領域のカラーフィルタ及びブラックマトリクスは、隣接して主基板に設けられ、第二領域のカラーフィルタは、薄膜トランジスタアレイに設けられ、ブラックマトリクスの厚さは、第一領域のカラーフィルタの厚さより薄く、且つ第二領域のカラーフィルタの厚さより厚い。
【００２０】
その内、カラーフィルタ配列基板は、さらに、薄膜トランジスタアレイに重ねて設けられたパッシベーション層を備え、画素電極は、第二領域のカラーフィルタ及びパッシベーション層を貫通する開口部によって、薄膜トランジスタアレイのドレイン電極に対応して接続される。
【００２１】
その内、ドライエッチングの方式によって開口部を形成する。
【００２２】
その内、ブラックマトリクス及び第二領域のカラーフィルタの厚さの差は、０．５マイクロメートルである。
【００２３】
その内、カラーフィルタ及びブラックマトリクスは隣接して主基板に設けられ、且つブラックマトリクスの厚さ及びカラーフィルタの厚さは同じである。
【００２４】
その内、カラーフィルタ配列基板は、さらに、薄膜トランジスタアレイに重ねて設けられたパッシベーション層を備え、画素電極は、パッシベーション層を貫通する開口部によって、薄膜トランジスタアレイのドレイン電極に接続される。
【発明の効果】
【００２５】
上記の技術考案と、本発明実施例によって得られる効果は以下のとおりである。本発明実施例によるカラーフィルタ配列基板の薄膜トランジスタアレイは、ブラックマトリクスに重ねて設けられ、且つ画素電極に接続され、ブラックマトリクスの高さを嵩上げすることで、薄膜トランジスタアレイの高さが、カラーフィルタに設けられた画素電極の高さと近くなるようにすることによって、カラーフィルタにビアホールを開ける必要がなく、それによりビアホールに収容された気体が液晶層に漏れて泡が生じることを防ぐことができ、良好な表示効果を保証し、さらに、封止精度及び画素の開口率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明における実施例１のカラーフィルタ配列基板の構造断面図である。
【図２】本発明における実施例２のカラーフィルタ配列基板の構造断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施例の技術考案について、以下では、本発明の実施例の図を示して、詳しく説明する。本発明が以下において説明する実施例は、本発明の実施例の一つに過ぎず、実施例のすべてではない。本発明の実施例に基づいて、本領域の一般的な技術者が、創作によらない前提で得たすべてのその他の実施例は、すべて本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【００２８】
(実施例１)
図１は、本発明の実施例１におけるカラーフィルタ配列基板の構造断面図である。図１を参照する。カラーフィルタ配列基板１０は、主基板１１と、主基板１１に形成されるブラックマトリクス１２と、薄膜トランジスタアレイ１３と、カラーフィルタ１４と、画素電極１５と、からなる。画素電極１５は、カラーフィルタ１４に重ねて設けられ、薄膜トランジスタアレイ１３は、ブラックマトリクス１２に重ねて設けられ且つ画素電極１５に接続（電気接続）される。
【００２９】
カラーフィルタ１４は、第一領域Ａ及び第二領域Ｂからなり、第一領域Ａに位置するカラーフィルタ１４及びブラックマトリクス１２は、隣接して主基板１１に設けられ、第二領域Ｂに位置するカラーフィルタ１４は、薄膜トランジスタアレイ１３に設けられる。ブラックマトリクス１２の厚さは、第一領域Ａに位置するカラーフィルタ１４の厚さより薄く、且つ、第二領域Ｂに位置するカラーフィルタ１４の厚さよりも厚い。本実施例で、ブラックマトリクス１２及び第二領域Ｂに位置するカラーフィルタ１４の厚さの差は、０．５マイクロメートルで、カラーフィルタ１４の第一領域Ａ及び第二領域Ｂにおける表面から主基板１１の間の距離は等しいのが最適である。
【００３０】
薄膜トランジスタアレイ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）１３は、主基板１１に形成されるゲート電極１３１と、ゲート電極１３１に形成されるゲート絶縁層１３２と、ゲート絶縁層１３２に形成される半導体層１３３と、半導体層１３３に形成される接触層１３４と、接触層１３４に形成され且つソース電極１３５及びドレイン電極１３６を備えるソースドレイン電極層と、からなる。本実施例のカラーフィルタ配列基板１０は、さらに、薄膜トランジスタアレイ１３に重ねて設けられるソースドレイン電極層にあるパッシベーション層１３７を備える。
【００３１】
画素電極１５は、パッシベーション層１３７に形成されるとともに、薄膜トランジスタアレイ１３のドレイン電極１３６に対応して電気接続される。具体的に、画素電極１５は、第二領域Ｂのカラーフィルタ１４及びパッシベーション層１３７を貫通する開口部によって、ドレイン電極１３６に対応して電気接続される。その内、ドライエッチングの方式によって開口部を形成するのが最適である。
【００３２】
さらに、薄膜トランジスタアレイ１３のゲート電極１３１は、カラーフィルタ配列基板１０に形成される走査線に対応して電気接続され、薄膜トランジスタアレイ１３のソース電極１３５は、カラーフィルタ配列基板１０に形成されるデータ線に対応して電気接続される。走査線及びデータ線は垂直に交差して画素電極１５のある画素表示領域を形成する。
【００３３】
本実施例においては、薄膜トランジスタアレイ１３をブラックマトリクス１２に重ねて設けられ、ブラックマトリクス１２が薄膜トランジスタアレイ１３の高さを嵩上げすることで、薄膜トランジスタアレイ１３の高さがカラーフィルタ１４に設けられた画素電極１５の高さと近くなるようにして、薄膜トランジスタアレイ１３及び画素電極１５の間に大きな段差がないようにする。既存の技術と違う点は、カラーフィルタ１４にビアホールを開ける必要がなく、薄膜トランジスタアレイ１３及び画素電極１５の電気接続ができ、それにより、ビアホールに収容された気体が液晶層に漏れて泡が生じることを防ぐことができ、良好な表示効果を保障し、さらに、封止精度及び画素の開口率を高めることができる。
【００３４】
(実施例２)
図２は、本発明の実施例２のカラーフィルタ配列基板の構造断面図である。図２を参照する。カラーフィルタ配列基板２０は、主基板２１と、主基板２１に形成されたブラックマトリクス２２と、薄膜トランジスタアレイ２３と、カラーフィルタ２４と、画素電極２５とからなる。画素電極２５は、カラーフィルタ２４に重ねて設けられ、薄膜トランジスタアレイ２３は、ブラックマトリクス２２に重ねて設けられ且つ画素電極２５に接続（電気接続）される。
【００３５】
カラーフィルタ２４及びブラックマトリクス２２は、隣接して主基板２１に設置され、且つ、ブラックマトリクス２２の厚さ及びカラーフィルタ２４の厚さは、同じである。
【００３６】
薄膜トランジスタアレイ２３の構造と図１が示す薄膜トランジスタアレイ１３の構造は、同じである。カラーフィルタ配列基板２０は、さらに、薄膜トランジスタアレイ２３に重ねて設けられたパッシベーション層２３７を備える。画素電極２５は、パッシベーション層２３７に形成されるとともに、薄膜トランジスタアレイ２３のドレイン電極２３６に対応して電気接続される。具体的に、画素電極２５は、パッシベーション層２３７を貫通する開口部によって、薄膜トランジスタアレイ２３のドレイン電極２３６に対応して電気接続される。
【００３７】
本実施例は、直接ブラックマトリクス２２によって薄膜トランジスタアレイ２３及び画素電極２５の間に大きな段差がないようにしているため、第二領域Ｂのカラーフィルタ１４を設ける必要がないことにおいて、図１が示す第一実施例と異なる。
【００３８】
本発明の実施例の主な目的は以下の通りである。薄膜トランジスタアレイをブラックマトリクスに重ねて設けるとともに画素電極と接続し、ブラックマトリクスで薄膜トランジスタアレイの高さを嵩上げすることで、薄膜トランジスタアレイの高さとカラーフィルタに設けられた画素電極と高さが同じになるようにするし、しいてはカラーフィルタにビアホールを設ける必要がなくなり、ビアホールに収容された気体が液晶層に漏れて泡が生じることを防ぎ、良好な表示効果を保証し、さらに、封止精度及び画素の開口率を高めることができる。
【００３９】
上述した主な発明の目的に基づき、本発明のその他の実施例では、その他の構造を備えたカラーフィルタ配列基板を設置することができる（（例えば、カラーフィルタ配列基板（カラーフィルタ配列基板１０、２０）に絶縁層及び共通電極をさらに備えさせ、絶縁層を画素電極（画素電極１５、２５）に重ねて設け、共通電極を絶縁層に重ねて設ける）。説明しておきたいのは、この時、前記カラーフィルタ配列基板を備えた液晶表示パネルのもう一つの基板には、共通電極を設ける必要がないことである。
【００４０】
本発明の実施例は、さらに、封止した共通基板と、前記実施例のカラーフィルタ配列基板と、前記二枚の基板の間に挟んで設けられる液晶層からなる液晶表示パネルを提供する。注意が必要なのは、カラーフィルタ配列基板に共通電極が設置されていない時、カラーフィルタ配列基板における共通基板向きの表面には共通電極が設置される、という点である。
【００４１】
以上は、本発明の実施例に過ぎず、本発明の特許範囲を限定するものではない。本発明の明細書及び図の内容に基づきなされる、同じ効果を有する構造または同じ効果を有するプロセスの変更、例えば、各実施例の技術的特徴の組み合わせ、あるいは、その他関連技術領域において、直接的または間接的に使用することは、いずれも同様に本発明の特許保護範囲内に含まれるものとする。                                                                                                                                                                        
【符号の説明】
【００４２】
１０    カラーフィルタ配列基板
１１    主基板
１２    ブラックマトリクス
１３    薄膜トランジスタアレイ
１４    カラーフィルタ
１５    画素電極
１３１    ゲート電極
１３２    ゲート絶縁層
１３３    半導体層
１３４    接触層
１３５    ソース電極
１３６    ドレイン電極
１３７    パッシベーション層
２０    カラーフィルタ配列基板
２１    主基板
２２    ブラックマトリクス
２３    薄膜トランジスタアレイ
２４    カラーフィルタ
２５    画素電極
２３６    ドレイン電極
２３７    パッシベーション層
【図１】
0006441479.tif 000002
【図２】
0006441479.tif 000003