CN110058460B - 液晶面板 - Google Patents
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Abstract
本发明获得图像显示品质及耐按压力优异的液晶面板。液晶面板包括阵列基板、和以夹着液晶层的状态与阵列基板对置配置的(CF)基板(对置基板,在(CF)基板设置有:主间隔物(第一突设体),通过其突出端抵接到阵列基板而规定单元间隙;子间隔物(第二突设体),其突出端以与阵列基板之间维持间隙的状态配置;以及图像元素间遮光部,其以俯视时围绕阵列基板的图像元素电极的周围而呈格子状延伸。当俯视液晶面板时,主间隔物及子间隔物配置成与图像元素间遮光部重叠,从图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到子间隔物的中心为止的距离比从图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到主间隔物的中心为止的距离短。
Description
技术领域
本技术涉及一种液晶面板。
背景技术
以往,已知在具备隔开规定的间隔而对置配置的阵列基板及对置基板、和封入到所述一对基板之间的液晶层的液晶面板中,为了规定基板间的间隔(以下有时称作单元间隙)而在对置基板配设柱状间隔物(突设体)。柱状间隔物设置有多个,从对置基板朝向阵列基板突出设置着,通过其突出端抵接到阵列基板的一部分而实现将单元间隙保持为固定的功能。
然而,在阵列基板的内侧面(液晶层侧的面),通过叠层具有多种图案的各种膜结构而形成有凹凸结构,即便当突出设置于对置基板的多个柱状间隔物的突出端设定为抵接到阵列基板的基准面时,实际上,突出端例如有时也会滑落并嵌入到低于基准面的凹部。不可避免的是,在两基板的嵌合中产生一些偏差,并且即便由于朝向面板面的外部压力所引起基板的挠曲、翘曲,也会产生局部的位置偏差。当一部分的柱状间隔物的突出端嵌入到阵列基板的凹部时,单元间隙变得不均匀而无法维持液晶面板的面内均匀性,成为单元厚度不均的原因而引起显示品质的降低。
因此,例如在下述的专利文献1中,提出如下的图像显示装置,其形成对置基板的柱状间隔物,以便形成配置在夹着阵列基板的孔结构(凹部)的两侧的图案,且即便在两基板的嵌合中产生偏差,也可有效地发挥作用使得一定以上的比例的柱状间隔物不会嵌入到孔结构中(下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文件
专利文献1:日本特开2004-239982号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
顺便提及,在对置基板中,作为柱状间隔物,与规定单元间隙的所述主间隔物分开地设置子间隔物。子间隔物具有如下功能,即,在按压液晶面板的图像显示面的外力发挥作用时,接收该外力以保护形成于液晶面板内部的结构。子间隔物为了抑制由于其存在所导致的液晶层的体积量的过度减小,并且为了抑制由于突出端所导致的阵列基板的内侧表面的损伤,而形成为其突出长度小于主间隔物的突出长度(也就是说,单元间隙),且以其突出端维持与阵列基板之间的间隙的状态而配置。
主间隔物及子间隔物均成为干扰液晶层中所含的液晶分子的预期取向的起始点。因此,从确保液晶面板的显示品质的观点来看,优选在对置基板中重叠于这些柱状间隔物的位置,配置阻断光的透射的遮光层(黑色矩阵层、BM层)。从尽可能减小整个液晶面板的遮光层的配设面积并确保高开口率的观点来看,柱状间隔物优选配置在俯视液晶面板时与以包围图像元素电极的周围的方式配设成格子状的遮光层重叠的位置。如果将柱状间隔物以其中心位于图像元素间遮光部的中心线上的方式按照固定间隔来设置,则这些用于执行遮光的间隔物遮光部的一部分或全部包含在图像元素间遮光部,能够一方面尽可能地将遮光层的配设面积抑制得较小,一方面将大量柱状间隔物配置成在液晶面板的面内以固定的频率分布。
然而,在阵列基板中与图像元素间遮光部重叠的位置处,通常配置有诸如信号布线或开关元件的成为液晶分子取向的扰乱起始点的结构。进而,在其附近会设置用于布线连接或修复的凹凸结构,且如果以主间隔物的突出端的中心抵接到凹凸结构的附近的方式设置,则有无法稳定地维持单元间隙的担心。尽管如此,如所述专利文献1所暗示的那样,如果使所有柱状间隔物移位使得突出端的中心抵接到偏离凹凸结构的位置,则间隔物遮光部从图像元素间遮光部突出,遮蔽成为液晶分子的取向扰乱起始点的结构所需的遮光层的面积增大,且液晶面板的开口率大幅降低。
本技术基于所述情况而完成,其目的在于获得如下的液晶面板,即,维持高开口率的同时适当地遮蔽液晶分子的取向扰乱部位,抑制液晶面板面内的单元厚度不均,且耐按压力也优异。
解决问题的方案
本技术的液晶面板包含:
阵列基板;以及
对置基板,其与所述阵列基板以之间夹着液晶层的状态对置配置,且
在所述阵列基板设置有:
呈矩阵状配置的多个图像元素电极;
在所述对置基板设置有:
图像元素间遮光部,其具有抑制光透射的功能,从该对置基板的法线方向俯视时,围绕所述图像元素电极的周围而呈格子状延伸;
第一突设体,其朝向所述阵列基板突出,通过其突出端抵接到阵列基板的一部分而规定与所述阵列基板的间隔;以及
多个第二突设体,其朝向所述阵列基板突出,且其突出端以与阵列基板之间维持间隙的状态配置,
在所述俯视时,
所述第一突设体及所述第二突设体与所述图像元素间遮光部重叠,
从所述图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到所述第二突设体的中心为止的距离比从所述图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到所述第一突设体的中心为止的距离短。
根据所述构成,利用第一突设体来规定阵列基板与对置基板的间隔,利用第二突设体来实现针对按压两基板的板面的外力的基板内结构的保护。两突设体虽成为液晶分子的取向扰乱的起始点,但通过将两突设体设置在与配置于各图像元素电极的周围的图像元素间遮光部重叠的位置,这些用于进行遮光的突设体遮光部的一部分或全部包含在图像元素间遮光部。由此,在液晶面板的面内,能够维持显示品质而不会大幅增加遮光层的配设面积,同时能够使两突设体以固定的频率分布。另外,围绕各图像元素电极且呈格子状配设的图像元素间遮光部具有如下功能,即,强调利用各图像元素电极的驱动而使透射接通断开的光的边界,而提高显示图像的对比度。对于在对置基板中设置有多个着色部的构成的液晶面板而言,其中该着色部具有选择性地透射特定颜色的光的功能且分别呈矩阵状配置于与所述图像元素电极对置的位置,图像元素间遮光部配置于多个所述着色部的边界,具有防止混色并提高显示图像的彩色对比度的功能。从抑制整个液晶面板的遮光层的配设面积的观点来看,设置于阵列基板且可能成为液晶分子的取向扰乱的起始点的凹凸结构也优选配设在与对置基板的图像元素间遮光部重叠的位置。
此处,第二突设体因其遮光所需的遮光宽度相对较小,所以通过将第二突设体以其中心靠近图像元素间遮光部的中心线的方式配置,能够使遮蔽该配设部位的第二突设体遮光部的大部分或全部包含在图像元素间遮光部。由此,能够将图像元素间遮光部与突设体遮光部加在一起的遮光层的配设面积抑制得较小。第二突设体因不规定单元间隙,所以即便在阵列基板中与其对置的位置设置有凹凸结构,也不会产生特别的异常。
另一方面,规定单元间隙的第一突设体本来其遮光所需的遮光宽度就较大,即便将第一突设体以其中心靠近图像元素间遮光部的中心线的方式,例如以位于中心线上的方式配置,遮蔽该配设部位的第一突设体遮光部的一部分也会从图像元素间遮光部突出。即便使这样的第一突设体移位,仅改变第一突设体遮光部的从图像元素间遮光部的突出部位,突出面积也不会大幅变化,且由于第一突设体的配设数相对较少,所以不必大幅扩大图像元素间遮光部与突设体遮光部加在一起的遮光层的配设面积。使第一突设体的配设位置移位,以其突出端的中心抵接到从形成在阵列基板的凹凸结构偏离的位置的方式设置,由此能够抑制嵌入阵列基板的凹部或卡到凸部而单元间隙变得不均匀的事态。
根据以上,使第一突设体与第二突设体相对于图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线的配设位置错开,从图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到所述第二突设体的中心为止的距离比从所述图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到所述第一突设体的中心为止的距离短,以此方式配置的结果为,能够获得如下的液晶面板,即,维持高开口率的同时适当地遮蔽液晶分子的取向扰乱部位,抑制液晶面板面内的单元厚度不均,且耐按压力也优异。
发明效果
根据本技术,获得图像显示品质及耐按压力优异的液晶面板。
附图说明
图1是表示第一实施方式的液晶显示装置的液晶面板附近的连接构成的概略俯视图。
图2是表示构成液晶单元的CF基板的显示区域中的彩色滤光片、主间隔物及子间隔物的配置的概略俯视图。
图3是表示重叠有主间隔物及子间隔物的阵列基板的显示区域中的平面构成与开口区域的概略示意图。
图4是图3的TFT等遮光部附近的部分放大图。
图5是图4的A-A剖视图。
图6是图4的B-B剖视图。
图7是图4的C-C剖视图。
图8是表示如果使子间隔物也像主间隔物那样移位时的主间隔物及子间隔物重叠的阵列基板的显示区域中的平面构成与开口区域的概略示意图。
图9是表示第二实施方式的重叠有主间隔物的阵列基板的TFT等遮光部附近的构成的部分放大概略俯视图。
图10是图9的D-D剖视图。
图11是图9的E-E剖视图。
图12是图9的F-F剖视图。
具体实施方式
<第一实施方式>
利用图1至图7对第一实施方式进行说明。
本第一实施方式中,将例示液晶显示装置1的液晶面板10。另外,在各附图的部分图中示出了X轴、Y轴和Z轴,且将各轴方向以使各个方向为相同方向的方式加以描绘。对于多个相同的部件,可对一个部件附上符号,并对其他部件省略符号。而且,以下的说明中,将图5、图6及图7的上侧设为前侧(下侧设为背面侧)。
本第一实施方式的液晶显示装置1例如能够设为移动电话终端(包含智能手机等)、笔记本计算机(包含平板型笔记本计算机等)、可穿式戴终端(包含智能手表等)、便携式信息终端(包含电子书或PDA等)、便携式游戏机等各种电子设备(未图示)等,液晶面板10的画面尺寸一般能够分为小型或中小型的大小,例如为几英寸~十几英寸左右的尺寸。然而,不限定于这种,本技术也能够应用于分为几十英寸以上的中型或大型(超大型)的画面尺寸的显示装置。
如图1所示,液晶显示装置1具有:能够显示图像的液晶面板10,驱动液晶面板10的驱动器(面板驱动部、驱动电路部)12,从外部对驱动器12供给各种输入信号的控制电路基板(外部的信号供给源)13,将液晶面板10与控制电路基板13电连接的挠性基板(外部连接零件)14,以及相对于液晶面板10配置于背面侧且对液晶面板10照射用于显示的光的外部光源即背光装置(未图示)。驱动器12及挠性基板14隔着ACF(Anisotropic ConductiveFilm:各向异性导电带)而安装于液晶面板10。
如图1所示,液晶面板10整体呈纵长的方形状(矩形状)。在液晶面板10的板面中的中央侧配置有能够显示图像的显示区域(有源区)AA。在液晶面板10的板面中,以围绕显示区域AA的形式在外周侧配置有俯视时呈框状(边框状)的非显示区域(非有源区)NAA。液晶面板10中的短边方向与各附图的X轴方向一致,长边方向与各附图的Y轴方向一致,进而板厚方向与Z轴方向一致。另外,图1中,单点划线表示显示区域AA的外形,比该单点划线靠外侧的区域为非显示区域NAA。
液晶面板10至少具有均由具备耐热性、绝缘性及高透光性的玻璃板或树脂板等构成的透明基板21、31,在该透明基板21、31上以规定图案叠层形成有后述的各种层。透明基板21、31中的配置于前侧的透明基板21构成CF基板(对置基板)20,配置于背面侧的透明基板31构成阵列基板(薄膜晶体管基板、有源矩阵基板、TFT基板)30。在由CF基板20及阵列基板30构成的一对基板间维持规定的单元间隙G,且封入包含伴随电场施加而光学特性发生变化的物质即液晶分子的液晶层40(参照图5等)。本第一实施方式中,例示以FFS(FringeField Switching:边缘场开关)模式驱动的液晶面板10。另外,对两透明基板21、31的外面侧分别贴附未图示的偏光板。
图2是表示配置于CF基板20的显示区域AA的彩色滤光片22及设置于其背面侧(内侧、液晶层40侧)的主间隔物25及子间隔物26的配设状态的概略平面示意图。在彩色滤光片22的前侧(外侧、透明基板21侧),以规定的图案配设有图像元素间遮光部(遮光层的一部分)50,另一方面,在彩色滤光片22的背面侧设置有未图示的外覆层。进而,在CF基板20的最背面侧,以与液晶层40相接的方式设置有未图示的取向膜。
如图2所示,彩色滤光片22包含呈矩阵状排列的多个着色部23,各着色部23形成在与后述的阵列基板30中设置的各图像元素电极70对置的位置,由彼此对置的着色部23及图像元素电极70构成各图像元素。各着色部23含有与所呈现的颜色相应的颜料,通过由该颜料吸收非呈色光而选择性地透射呈色光(特定颜色的光)。本实施方式的彩色滤光片22由呈红色的红色着色部23R、呈绿色的绿色着色部23G及呈蓝色的蓝色着色部23B这三色构成,一个接一个的红色图像元素、绿色图像元素、蓝色图像元素为一组,而构成各像素。
各着色部23成为长边方向与Y轴方向一致、短边方向与X轴方向一致的纵长(长)的方形状(矩形状),各种颜色下面积均设为相同。换句话说,显示区域AA内的各着色部23的面积比率完全相等,且,各图像元素的开口比率也完全相等。各着色部23以在X轴方向上相邻的着色部23彼此呈不同颜色的方式,按照规定的顺序重复排列而配置。另一方面,以在Y轴方向上相邻的着色部23呈相同颜色的方式排列。也就是说,各着色部23在Y轴方向上跨显示区域的大致全长,与后述的阵列基板30的源极布线(信号布线)82及图像元素电极70同样地大致沿着Y轴方向呈锯齿状延伸,在全部跨(横穿)在阵列基板30中沿着Y轴方向排列的多个图像元素电极70的方式配置。
在CF基板20的彩色滤光片22与透明基板21之间设置有俯视时为格子状的图像元素间遮光部50。图像元素间遮光部50包含:TFT等遮光部(开关元件遮光部)51,其以大致沿着设置于后述阵列基板30的栅极布线81的方式在X轴方向上延伸并遮蔽TFT(薄膜晶体管、开关元件的一例)60等;以及源极布线遮光部(信号布线遮光部)52,其以与源极布线82重叠的方式大致在Y轴方向上呈锯齿状延伸。TFT等遮光部51配置在Y轴方向上相邻的图像元素的边界,源极布线遮光部52配置在X轴方向上相邻的图像元素的边界,也就是各着色部23的边界。图像元素间遮光部50具有如下功能,即,强调利用各图像元素电极70的驱动而使透射接通断开的光的边界,防止混色,提高显示图像的对比度。
而且,在彩色滤光片22的背面侧,以遍及其整个面按照大致固定的频率进行分布的方式,设置有主间隔物(第一突设体)25及子间隔物(第二突设体)26。在主间隔物25及子间隔物26的配设位置的周围配设有用于遮蔽它们的配设部位的间隔物遮光部55(遮光层的一部分)。
稍后将详细说明包含源极布线遮光部52及TFT等遮光部51的图像元素间遮光部50等的遮光层的配设状态的详细情况、以及主间隔物25及子间隔物26、间隔物遮光部55的尺寸形状或配设状态的详细情况。
如图3所示,在阵列基板30的显示区域AA中的内面侧(液晶层侧、与CF基板20的对置面侧),作为开关元件的TFT60与图像元素电极70呈矩阵状(matrix)排列设置有多个。在TFT60及图像元素电极70的周围,以围绕的方式配设有呈格子状的栅极布线(扫描布线)81及源极布线(信号布线、数据线)82。即,TFT60及图像元素电极70成为被分配到俯视时呈格子状的栅极布线81及源极布线82的各交叉部的形状。栅极布线81沿着X轴方向呈直线状延伸,与此相对,源极布线82大致沿着Y轴方向呈锯齿状延伸。
如图4中放大所示,TFT60具有:连接于栅极布线81的栅极电极61,连接于源极布线82的源极电极62,经由后述的漏极布线84而连接于图像元素电极70的漏极电极63,以及连接于源极电极62及漏极电极63的信道部64。由此,源极电极62与漏极电极63成为隔着信道部64彼此在半导体膜上保持间隔且对置的状态。源极电极62及漏极电极63分别与半导体膜电连接,使得能够在源极电极62与漏极电极63之间进行电子迁移。
当基于通过栅极布线81传输的扫描信号驱动TFT60时,与供给到源极布线82的图像信号相关的电位经由信道部64而供给到漏极电极63,从而图像元素电极70被从充电到与图像信号相关的电位。另外,源极布线82沿着Y轴方向遍及全长地纵向切割显示区域AA,两端部配置在非显示区域NAA,在其中的两端部,隔着后述的栅极绝缘膜33重叠配置有引绕到非显示区域NAA的预备布线(未图示)。当在源极布线82产生断线或短路等异常时,通过在中途切断源极布线82,并且使两端部与预备布线短路,能够以经由预备布线的方式对连接于修理对象的源极布线82的各TFT60供给图像信号。
漏极布线(图像元素电极连接布线)84具有:第一布线部84A,其从漏极电极63沿着X轴方向朝向源极电极62侧的相反侧(图4所示的右侧)延伸;第二布线部84B,其从第一布线部84A弯曲且沿着Y轴方向朝向图像元素电极70侧(图4所示的上侧)延伸;以及电极连接部84C,其连接于第二布线部84B的延伸前端部且图像元素电极70。进而,漏极布线84具有第三布线部84D,该第三布线部84D在第二布线部84B的电极连接部84C处再次弯曲且沿着X轴方向朝向成为TFT60的连接对象的源极布线82侧(图4所示的左侧)延伸。这样,漏极布线84整体俯视时成为折叠状。作为该漏极布线84的连接对象的图像元素电极70具有:形成有已述的狭缝70A1的电极主体70A,以及从电极主体70A沿着Y轴方向朝向TFT60侧突出且连接于漏极布线84的漏极布线连接部(连接部位)70B。另外,以下的说明及图4中,对夹着图像元素电极70的一对源极布线82中的作为说明对象的位于图像元素电极70的右侧的源极布线,在符号中附上后缀“α”来作为第一源极布线,对位于左侧的源极布线,在符号中附上后缀“β”来作为第二源极布线。在位于TFT60的左侧的源极布线设置有源极电极62。即,夹着图像元素电极70的一对源极布线82中的第二源极布线82β成为所述图像元素电极70的连接对象,第一源极布线82α则在所述图像元素电极70的连接对象之外。第一源极布线82α是在所述图像元素电极70的右侧相邻的图像元素电极70的连接对象。
如图3所示,图像元素电极70配置于由一对栅极布线81及源极布线82围绕的纵长的大致方形的区域,其长边部分与源极布线82平行地成为锯齿状。在图像元素电极70中,开设形成有沿着自身的长边部分延伸的多个(本第一实施方式中为4根)狭缝70A1。在阵列基板30的显示区域AA的内面侧,以与图像元素电极70重叠的方式形成有大致为实心状的共通电极75。当在彼此重叠的图像元素电极70与共通电极75之间产生电位差时,后述的液晶层40中,除沿着阵列基板30的板面的分量外还包含针对阵列基板30的板面的法线方向的分量的边缘电场(倾斜电场)被施加到狭缝70A1附近。
进而,在成为从Y轴方向上的两侧夹着图像元素电极70的一对栅极布线81之间的位置,以横穿多个图像元素电极70及多个源极布线82的方式设置有与栅极布线81平行的电容布线83。电容布线83配置在与图像元素电极70及源极布线82不同的层,并且与连接于图像元素电极70的漏极布线84的第三布线部84D重叠,形成静电电容。利用该电容布线83,能够将伴随TFT60的驱动而充电的图像元素电极70的电位保持固定期间。电容布线83配置于与栅极布线81相同的层中。优选电容布线83设为与共通电极75相同的电位,但不必限定于此。
另外,本第一实施方式中,形成有从电容布线83连续并与漏极布线84的第三布线部84D重叠的漏极布线重叠部39。漏极布线重叠部39是照射激光的部分,以便进行将稍后叙述的如亮点化这样的图像元素黑点化的修理。而且,配置在成为源极布线82与图像元素电极70的漏极布线连接部70B之间的位置,还具有如下功能,即,屏蔽源极布线82与漏极布线连接部70B之间的电场,抑制由该电场产生的寄生电容所引起的显示品质的降低。
然后,对叠层形成在阵列基板30的内面侧的各种膜进行说明。阵列基板30中,如图5所示,从透明基板31侧开始依次叠层形成有第一金属膜(栅极金属膜)32A、栅极绝缘膜33、半导体膜34、第二金属膜(源极金属膜)32B、第一层间绝缘膜35A、平坦化膜36、第一透明电极膜37A、第二层间绝缘膜35B、第二透明电极膜(图中未表示)、取向膜38。各膜能够利用公知的成膜技术、光刻技术等形成。
第一金属膜32A为叠层不同种类的金属材料而成的叠层膜或由一种金属材料构成的单层膜,如图5等所示,构成TFT60的栅极电极61、或栅极布线81、具有漏极布线重叠部39的电容布线83、预备布线等。栅极绝缘膜33包含SiNx或SiO2等无机绝缘材料(无机材料)。半导体膜34包含例如使用氧化物半导体作为材料的薄膜,构成信道部64等,该信道部64构成TFT60。第二金属膜32B与第一金属膜32A同样地设为叠层膜或单层膜,构成TFT60的源极电极62及漏极电极63或源极布线82、漏极布线84等。第一层间绝缘膜35A与栅极绝缘膜33同样地包含无机绝缘材料。平坦化膜36例如包含PMMA(丙烯酸树脂)等有机绝缘材料(有机材料),其膜厚大于包含无机树脂材料的其他绝缘膜33、35A、35B。利用该平坦化膜36使阵列基板30的内侧表面平坦化。第一透明电极膜37A例如包含ITO等透明电极材料,构成共通电极75。第二层间绝缘膜35B与栅极绝缘膜33等同样地包含无机绝缘材料。第二透明电极膜与第一透明电极膜37A同样地包含透明电极材料,构成图像元素电极70。取向膜38例如包含聚酰亚胺等,配置于阵列基板30的最内侧(液晶层侧),具有使以与其相接的方式封入到两基板20、30间的液晶层40中的液晶分子在规定的方向取向的功能。能够视需要适当地实施摩擦等取向处理而加以使用。
图5中虽未表示,但在第一层间绝缘膜35A、平坦化膜36及第二层间绝缘膜35B,开设形成有用于使包含第二透明电极膜的图像元素电极70连接到包含第二金属膜32B的漏极布线84的接触孔CH(参照图4等)。接触孔CH配置于俯视时与图像元素电极70的漏极布线连接部70B和漏极布线84的电极连接部84C的双方重叠的位置。第一层间绝缘膜35A、平坦化膜36及第二层间绝缘膜35B除接触孔CH之外至少跨及显示区域AA的整个区域而形成为实心状。
然而,如图4等所示,共通电极75中,设置着至少跨源极布线82与图像元素电极70中的漏极布线连接部70B的范围的开口部75A。另外,图3及图4中,对开口部75A的形成范围附阴影而表示。本第一实施方式的开口部75A设置在除源极布线82及图像元素电极70中的漏极布线连接部70B外还跨漏极布线84的范围内。详细来说,开口部75A如图4所示,设为将如下相互连接的构成,即,与第一源极布线82α重叠且在X轴方向上向第一源极布线82α的两侧方区域扩展的范围的第一开口部75A1,与漏极布线84重叠且在X轴方向上向漏极布线84的两侧方区域扩展的范围的第二开口部75A2,以及与漏极布线连接部70B、电极连接部84C及接触孔CH重叠的范围的第三开口部75A3。其中,第三开口部75A3是用于防止配置在比共通电极75靠上层侧的图像元素电极70的漏极布线连接部70B在穿过接触孔CH的中途与共通电极75短路,从而到达配置在比共通电极75靠下层侧的漏极布线84的电极连接部84C。第一开口部75A1及第二开口部75A2用于在修理时对源极布线82或漏极布线84照射激光的情况下,防止源极布线82和漏极布线84与共通电极75短路。
具体来说,例如在产生第一源极布线82α与栅极布线81短路的异常的情况下,以如下方式进行修理,即,通过所述第一开口部75A1对第一源极布线82α照射激光,切断第一源极布线82α,并且将该第一源极布线82α连接到预备布线。通过该修理,能够经由预备布线对连接于第一源极布线82α的各TFT60供给图像信号。此时,因第一开口部75A1向第一源极布线82α及其两侧方区域扩展,所以避免产生第一源极布线82α中的激光的照射部位与共通电极75短路的事态。而且,例如在产生栅极布线81与漏极布线84短路、或栅极电极61与漏极电极63短路、或TFT60的断开状态的电阻降低的异常的情况下,通过所述第二开口部75A2对漏极布线84的第二布线部84B照射激光而切断第二布线部84B,并且对和电容布线83相连的漏极布线重叠部39与漏极布线84的第三布线部84D的重叠部照射激光而进行连接,由此,以使电容布线83与图像元素电极70短路的方式进行修理。通过该修理,能够将因栅极布线81(栅极电极61)与漏极布线84(漏极电极63)的短路等而亮点化的图像元素黑点化。此时,第二开口部75A2向漏极布线84及其两侧方区域扩展,因而可避免发生漏极布线84中的激光的照射部位与共通电极75短路的事态。
那么,以下将对用于维持液晶面板10的显示品质且稳定均匀地保持单元间隙G的构成进行详细说明。
首先,对图像元素间遮光部50的配设状态进行说明。如图2中已述那样,在CF基板20中的彩色滤光片22与透明基板21之间设置有俯视时呈格子状的图像元素间遮光部50。图像元素间遮光部50如已述那样,由TFT等遮光部51及源极布线遮光部52构成。另外,图3及图4中,对与形成在阵列基板30的内面侧(液晶层侧)的各结构重叠且不与遮光层重叠的开口区域OR附上与开口部75A不同的阴影来表示。图像元素间遮光部50实现如下功能,即,不仅防止各色的图像元素的混色并提高显示图像的对比度,且遮蔽形成在阵列基板30的内侧面的可能成为液晶分子的取向扰乱起始点的凹凸结构的配设部位,从而维持图像显示品质。
如图3及图4所示,在Y轴方向上延伸的源极布线遮光部52具有比可能成为液晶分子的取向扰乱起始点的源极布线82稍大的延伸宽度,且以基本重叠于源极布线82的方式延伸。与此相对,后述的间隔物遮光部55以其一部分或全部包含在TFT等遮光部51中的方式结合于X轴方向上延伸的TFT等遮光部51。也就是说,X轴方向上延伸的遮光层配置在TFT等遮光层51与间隔物遮光部55加在一起的区域。
TFT等遮光部51以重叠于栅极布线81与电容布线83的一部分且覆盖两布线81、83之间的整个区域的方式延伸,且以与配置于该区域的凹凸结构,具体来说,TFT60、用于布线连接的接触孔CH、及用于布线修复的开口部75A重叠的方式配置。如图3所示,TFT等遮光部51中,电容布线83侧的外缘由接触孔CH的遮光所需的遮光宽度DCH来规定,栅极布线81侧的外缘由TFT60的遮光所需的遮光宽度DTFT来规定,TFT等遮光部51具有相对较大的延伸宽度W1。将在稍后再次叙述间隔物遮光部55。
接下来,对主间隔物25及子间隔物26的尺寸形状等进行说明。如图2中已叙述的那样,在CF基板20中的彩色滤光片22的背面侧(液晶层40侧),设置有朝向阵列基板30突出的主间隔物25及子间隔物26。
如图5及图6所示,主间隔物25具有通过其突出端抵接到阵列基板30的一部分而将两基板20、30间的单元间隙G保持为固定的功能。主间隔物25的突出长度P1与单元间隙G大致相等。另外,实际上,主间隔物25因被贴合阵列基板30与CF基板20时的负荷稍微压缩,所以当形成主间隔物25时,宜考虑该压缩量α来规定突出长度。另一方面,子间隔物26如图5及图7所示,形成为其突出长度P2比主间隔物25的突出长度P1(也就是单元间隙G)小,在与阵列基板30的内侧面之间形成有间隙的状态下对置配置。子间隔物26主要具有在按压液晶面板10的图像显示面的外力发挥作用时接收该按压力而保护形成于液晶面板10的内部的结构的功能。子间隔物26通过以不抵接到阵列基板30的方式构成,抑制了由于其存在所导致的液晶层40的体积量的过度减小,且抑制了由于突出端所导致的阵列基板30的内侧表面的损伤。本第一实施方式中,例示了将主间隔物25的突出长度形成为3.2μm,子间隔物26的突出长度形成为2.6μm的情况。利用贴合阵列基板30与CF基板20时的负荷将主间隔物25压缩0.2μm左右,单元间隙G为3.0μm。
虽未对主间隔物25及子间隔物26的截面形状加以特别限定,但它们的配设面积优选考虑各间隔物25、26的功能、各间隔物25、26的遮光所需的遮光宽度D3、D4的平衡来设定。如后述那样,遮蔽主间隔物25的主间隔物遮光部55A的遮光宽度D3必须设定得相对较大,因而从维持高开口率的观点来看,将主间隔物25的配设面积设得过大并非是优选的。另一方面,遮蔽子间隔物26的子间隔物遮光部55B的遮光宽度D4能够设定得相对较小,因而从确实接收按压力的观点来看,优选增大子间隔物26的配设面积。根据以上,各个子间隔物26的配设面积优选形成为大于各个主间隔物25的配设面积。本第一实施方式中,例示了如下情况,即,如图4等所示,使主间隔物25及子间隔物26的截面均为大致正八边形状,且均形成为朝向阵列基板30而前端稍微变细的柱状。主间隔物25及子间隔物26均设置成相对于穿过其配设区域的中心且与TFT等遮光部51的中心线CL平行的直线为线对称。
接下来,对液晶面板10中的主间隔物25及子间隔物26的配设状态进行说明。如图2所示,本第一实施方式中,主间隔物25及子间隔物26均配设在设置成格子状的图像元素间遮光部50的交点处。详细来说,设置在TFT等遮光部51与源极布线遮光部52的交点中的X轴方向及Y轴方向的每隔一个的交点处,每隔两个图像元素配设一个主间隔物25或子间隔物26。主间隔物25及子间隔物26的分布频率等不作特别限定,能够根据目的而适当变更。例如,也可每隔一个图像元素或三个图像元素设置一个主间隔物25或子间隔物26。主间隔物25为了均匀地保持液晶面板10的单元间隙G且抑制单元厚度不均,优选分布在液晶面板10的整个面。而且,子间隔物26为了应对部分按压力作用于液晶面板10的任意部位的事态,优选遍及液晶面板10的整个面按照固定的频率分布配设有许多个,子间隔物26比主间隔物25设置得多。本第一实施方式中,作为一例,每隔144像素、432图像元素,配设10个主间隔物25、202个子间隔物。这些主间隔物25及子间隔物26的配设比率也能够根据目的而适当变更。
如图4等所示,主间隔物25配设成其中心位于图4中的下方距TFT等遮光部51的中心线CL规定的移位量S处。其原因在于,在阵列基板30中与TFT等遮光部51重叠的区域,如已述那样利用共通电极75的开口部75A在内侧表面形成有凹部,因而在使主间隔物25形成为其突出端的中心抵接到开口部75A的附近或发生干涉的位置的情况下,有突出端滑落并嵌入到凹部的担心。
另一方面,子间隔物26的中心配置在TFT等遮光部51的中心线CL上。其原因在于,子间隔物26本来就不抵接到阵列基板30,因而即便子间隔物26设置于俯视时与开口部75A重叠的位置,也不会对单元间隙G的维持造成影响。
接下来,对用于遮蔽主间隔物25及子间隔物26的配设部位的间隔物遮光部55进行说明。如图5所示,主间隔物25及子间隔物26以从CF基板20向液晶层40内突出的方式设置,因而成为干扰液晶层40中所含的液晶分子的预期取向的起始点。因此,如图4中粗双点划线所示,从防止黑显示时的画面的泛白等而确保液晶面板的显示品质的观点来看,设置有遮蔽两间隔物25、26的配设部位的间隔物遮光部55。以下,将间隔物遮光部55中的用于遮蔽主间隔物25的配设部位者设为主间隔物遮光部(第一突设体遮光部)55A,将用于遮蔽子间隔物26的配设部位者设为子间隔物遮光部55B(第二突设体遮光部)。尤其,主间隔物25的突出长度P1比子间隔物26大,其突出端与阵列基板30的内侧面直接接触而维持单元间隙G,因而在液晶面板10受到外部压力而翘曲的情况下,主间隔物25的突出端刮擦形成在阵列基板30的最靠液晶层40侧的取向膜38,如后述那样有时因刮擦的取向膜38而导致漏光。因此,主间隔物遮光部55A的遮光宽度优选设定得比子间隔物遮光部55B的遮光宽度大。
本第一实施方式中,如图4所示,设置于主间隔物25的周围的主间隔物遮光部55A的遮光宽度D3设定为大于设置于子间隔物26的周围的子间隔物遮光部55B的遮光宽度D4,例如为2倍以上。
本第一实施方式中,对主间隔物25的配设宽度D1,考虑与TFT等遮光部51的延伸宽度W1及主间隔物25的周围所需的遮光宽度D3的关系,而设为D3>(W1-D1)/2,即便假如配设成主间隔物25的中心位于中心线CL上,主间隔物遮光部55A的一部分也会从TFT等遮光部51突出。通过使主间隔物25移位,主间隔物遮光部55A也向下方移位,因而主间隔物遮光部55A比TFT等遮光部51的上方向更下方大幅突出。
而且,关于子间隔物26的配设宽度D2,考虑与TFT等遮光部51的延伸宽度W1及子间隔物26的周围所需的遮光宽度D4的关系,而设为D4≦(W1-D2)/2。因子间隔物26的中心位于TFT等遮光部51的中心线CL上,所以子间隔物遮光部55B的全部包含于TFT等遮光部51内。本第一实施方式中,设定为D4=(W1-D2)/2,这样,在子间隔物遮光部55B的全部包含于TFT等遮光部51内的范围内,能够使子间隔物26的配设面积最大,从提高耐按压力的观点来看,是优选的。
[比较实验1]
此处,为了通过将主间隔物25及子间隔物26如所述那样配设来获得对各图像元素的开口面积的影响,而进行下述比较实验1。该比较实验1中,将本段落以前所说明的本第一实施方式的液晶面板10作为第一实施例(参照图3等),将为了适当遮蔽已变更了子间隔物26的配设位置的子间隔物126周围,而放大在X轴方向上延伸的遮光层的配设区域的液晶面板110作为第一比较例(参照图8)。
第一实施例及第一比较例中,均将图4所示的TFT等遮光部51的延伸宽度W1设为40μm,主间隔物25基部的配设宽度D1设为约13μm,子间隔物26基部的配设宽度D2设为约20μm,主间隔物25周围的遮光宽度D3设为21μm,子间隔物26周围的遮光宽度D4设为10μm,主间隔物25的中心的从TFT等遮光部51的中心线CL算起的移位量S设为6.5μm。而且,主间隔物25及子间隔物26的分布频率及配设比率相同。
第一实施例中,子间隔物26的中心配置于TFT等遮光部51的中心线CL上,与此相对,第一比较例中,将子间隔物126与主间隔物25同样地,设置成其中心配置在从TFT等遮光部51的中心线CL移位了相当于移位量S的6.5μm的位置。第一比较例的子间隔物遮光部155B对准子间隔物126的配设位置而设置。
另外,图3中,对液晶面板10的开口区域OR附上与开口部75A不同的阴影,并且由粗双点划线图示出液晶面板110的子间隔物126、液晶面板110的开口区域OR110的外围OL110。而且,图8中,对液晶面板110的开口区域OR110附阴影来表示。
将在第一实施例的液晶面板10与第一比较例的液晶面板110中,配置有子间隔物26或子间隔物126的图像元素的开口面积和面积比率的计算结果表示于表1。
[表1]
第一实施例中,将子间隔物26配置成其中心位于TFT等遮光部51的中心线CL上,仅将主间隔物25以相当于规定的移位量S的6.5μm向下方错开配置。由此,能够将主间隔物25设置成其突出端的中心抵接到从开口部75A偏离的阵列基板30的平坦的基准面,从而能够稳定且均匀地维持单元间隙G。伴随使主间隔物25移位,也必须使主间隔物遮光部55A移位,主间隔物遮光部55A中所需的遮光宽度D3本来就较大,因而即便使其移位,也可维持接触孔CH的遮光所需的遮光宽度DCH及TFT60的遮光所需的遮光宽度DTFT。由此,仅通过错开主间隔物遮光部55A的位置便能够应对,不会导致液晶面板10中的图像元素的开口面积的大幅减少(开口比率的降低)。
与此相对,第一比较例中,与主间隔物25同样地,子间隔物126也将其中心从TFT等遮光部51的中心线CL向下方错开相当于规定的移位量S的6.5μm来配置。因此,子间隔物遮光部155B也必须连动地移位,但如果要维持接触孔CH的遮光所需的遮光宽度DCH及TFT60的遮光所需的遮光宽度DTFT,并确保必要的遮光宽度D4,则子间隔物遮光部155B的一部分要从TFT等遮光部51突出。因配设宽度D2设为D4=(W1-D2)/2,所以子间隔物遮光部155B以相当于移位量S的6.5μm从TFT等遮光部51突出。此处,因子间隔物126配设数多,所以如图8所示,当将在X轴方向上延伸的遮光层以延设宽度为(W1+S)的方式扩大,且以包含子间隔物遮光部155B的全部的方式延设时,图像元素的开口面积大幅减少。具体来说,根据表1可知,当将第一实施例与第一比较例进行比较时,开口面积减少了约5.3%。
如以上说明的那样,本第一实施方式的液晶面板10具有下述(1)至(3)的构成。
(1)一种液晶面板10,其包含:阵列基板30;以及CF基板(对置基板)20,其与阵列基板30以之间夹着液晶层40的状态对置配置,且
在阵列基板30设置有:
呈矩阵状配置的多个图像元素电极70;
在CF基板20设置有:
图像元素间遮光部50,其具有抑制光的透射的功能,从该CF基板20的法线方向俯视时,围绕图像元素电极70的周围而呈格子状延伸;
主间隔物(第一突设体)25,其朝向阵列基板30突出,通过其突出端抵接到阵列基板30的一部分而规定与阵列基板30的间隔(单元间隙G);以及
多个子间隔物(第二突设体)26,其朝向阵列基板30突出,且其突出端以与阵列基板30之间维持间隙的状态配置,
在所述俯视时,主间隔物25及子间隔物26与图像元素间遮光部50重叠,
配置成从图像元素间遮光部50的延伸宽度的中心线CL到子间隔物26的中心为止的距离比从图像元素间遮光部50的延伸宽度的中心线CL到主间隔物25的中心为止的距离短。
根据所述(1)的构成,利用主间隔物25来规定阵列基板30与CF基板20的间隔,利用子间隔物26来实现针对按压两基板20、30的板面的外力的基板内结构的保护。两间隔物25、26虽成为液晶分子的取向扰乱的起始点,但通过将两间隔物设置在与配置于各图像元素电极70的周围的图像元素间遮光部50重叠的位置,这些用于进行遮光的间隔物遮光部55的一部分或全部包含在图像元素间遮光部50。由此,在液晶面板10的面内,能够维持显示品质而不会大幅增加遮光层的配设面积,同时能够使所述间隔物以固定的频率分布。另外,围绕各图像元素电极70且呈格子状配设的图像元素间遮光部50具有如下功能,即,强调利用各图像元素电极70的驱动而使透射接通断开的光的边界,提高显示图像的对比度。而且,本第一实施方式中,在CF基板20中设置有多个着色部23,该多个着色部23具有选择性地透射特定颜色的光的功能且分别呈矩阵状配置于与所述图像元素电极70对置的位置,图像元素间遮光部50配置于多个所述着色部23的边界,具有防止混色并提高显示图像的彩色对比度的功能。
此处,子间隔物26因其遮光所需的遮光宽度D4相对较小,所以通过将子间隔物26以其中心靠近图像元素间遮光部50的中心线CL的方式配置,能够使子间隔物遮光部55B的大部分或全部包含在图像元素间遮光部50。由此,能够抑制图像元素间遮光部50与间隔物遮光部55加在一起的在X轴方向上延伸的遮光层的配设面积。子间隔物26因不规定单元间隙G,所以即便在阵列基板30中与其对置的位置设置有凹凸结构,也不会产生特别的异常。
另一方面,规定单元间隙G的主间隔物25本来其遮光所需的遮光宽度D3就较大,即便将主间隔物25以其中心靠近图像元素间遮光部50的中心线CL的方式,例如以位于中心线CL上的方式配置,主间隔物遮光部55A的至少一部分也会从图像元素间遮光部50突出。即便使这样的主间隔物25移位,仅改变主间隔物遮光部55A的从图像元素间遮光部50的突出部位,突出面积也不会大幅变化,且由于主间隔物25的配设数相对较少,所以不必大幅扩大图像元素间遮光部50与间隔物遮光部55加在一起的在X轴方向上延伸的遮光层的配设面积。通过使主间隔物25的配设位置移位,能够将主间隔物25以其突出端的中心抵接到从开口部75A(凹凸结构的一例)偏离的阵列基板30的平坦的基准面的方式设置,能够稳定且均匀地维持单元间隙G。
根据以上,使主间隔物25与子间隔物26相对于图像元素间遮光部50的延伸宽度的中心线CL的配设位置错开,从图像元素间遮光部50的中心线CL到子间隔物26的中心为止的距离(本第一实施方式中为零)比从图像元素间遮光部50的中心线CL到主间隔物25的中心为止的距离(本第一实施方式中的移位量S)短,以此方式方式配置的结果为,在抑制了面内的单元厚度不均且耐按压力也优异的液晶面板10中,能够维持高开口率,同时能够适当地遮蔽液晶分子的取向扰乱部位。
(2)在所述(1)的液晶面板10中,
子间隔物26的中心位于图像元素间遮光部50的中心线CL上。
根据所述(2)的构成,在将子间隔物26设置成相对于穿过其配设区域的中心且与图像元素间遮光部50的中心线CL平行的直线为线对称的情况下,在子间隔物遮光部55B不从图像元素间遮光部50突出的范围内,能够使子间隔物26的配设面积为最大。由此,能够提高耐按压力而不会使开口率降低。
(3)在所述(1)或(2)的液晶面板10中,
在阵列基板30设置有:
多个TFT(开关元件)60,其配置成矩阵状;以及
多个栅极布线(扫描布线)81,其对TFT60传输扫描信号,且
图像元素间遮光部50包含大致沿着栅极布线81延伸且与TFT60重叠的TFT等遮光部(开关元件遮光部)51,
从配图像元素间遮光部50的延伸宽度的中心线CL到子间隔物26的中心为止的距离比从图像元素间遮光部50的延伸宽度的中心线CL到主间隔物25的中心为止的距离短。
(4)在所述(3)的液晶面板10中,
子间隔物26的中心位于TFT等遮光部51的延伸宽度的中心线CL上。
TFT60等与主间隔物25及子间隔物26同样地成为液晶分子的取向扰乱的起始点。根据所述(3)的构成,CF基板20的图像元素间遮光部50以与它们重叠的方式配置。也就是说,能够均匀地维持单元间隙G的主间隔物25及子间隔物26配置成位于为了提高显示图像的彩色对比度且遮蔽布线部等而设置的TFT等遮光部51内。据此,能够抑制遮光层的配设面积的增加且将各图像元素的开口比率维持得高,同时能够稳定地显示高显示品质。
进而,根据所述(4)的构成,在将子间隔物26设置成相对于穿过其配设区域的中心且与TFT等遮光部51的中心线CL平行的直线为线对称的情况下,在子间隔物遮光部55B不从TFT等遮光部51突出的范围内,能够使子间隔物26的配设面积为最大,能够提高耐按压力而不会使开口率降低。
(5)在所述(3)或(4)的液晶面板10中,
在阵列基板30设置有:
多个源极布线(信号布线)82,其对图像元素电极70传输图像信号;
漏极布线(图像元素电极连接布线)84,其配置在与源极布线82隔着间隔的位置且连接到图像元素电极70;以及
共通电极75,其以至少与图像元素电极70重叠的方式配置在与图像元素电极70、源极布线82及漏极布线84不同的层,且具有开口部75A,在所述俯视时,
开口部75A设置于与TFT等遮光部51重叠且不与主间隔物25重叠的位置。
(6)在所述(5)的液晶面板10中,
开口部75A在至少跨源极布线82与图像元素电极70中的漏极布线连接部(连接部位)的范围内开口。
所述(5)的构成的阵列基板30中,通过在共通电极75设置有在与TFT等遮光部51重叠的部分开口的开口部75A,例如当产生源极布线82与栅极布线81短路的异常或诸如TFT60亮点化的异常时,能够容易修理而不会使共通电极75与其他布线等短路。具体来说,通过开口部75A来照射激光,切断源极布线82并且例如连接于预备布线,由此能够经由预备布线对连接于源极布线82的TFT60供给图像信号。当进行这种修理时,如所述(6)那样,如果将开口部75A设置在至少跨源极布线82与图像元素电极70中的漏极布线连接部(连接部位)的范围内,则可避免源极布线82中的激光的照射部位与共通电极75短路的事态,且维持显示品质。根据所述构成,在这种设置有布线修复用的开口部75A的构成的液晶面板10中,将主间隔物25设置成其突出端的中心抵接到偏离开口部75A的位置,抑制由阵列基板30上的共通电极图案造成的凹凸结构的影响,且能够稳定且均匀地维持单元间隙G。
<第二实施方式>
利用图9至图12对第二实施方式进行说明。
本第二实施方式中,对如下构成的液晶面板210进行了记载,即,在阵列基板230中与设置于CF基板220的主间隔物225及子间隔物226对置的位置,设置有基座部291、292。以下,对与第一实施方式相同的构成附上相同的符号并省略说明。
本第二实施方式的CF基板220中,如图9所示,在第一实施方式的CF基板20中的与主间隔物25及子间隔物26相当的位置,配置有主间隔物225及子间隔物226。也就是说,子间隔物226配置成其中心位于TFT等遮光部51的中心线CL上,另一方面,主间隔物225配置成其中心位于图9中的下方距中心线CL规定的移位量S处。另外,本第二实施方式中,如后述那样,在阵列基板230中与主间隔物225对置的位置形成有使开口部75A的一部分闭合的抵接基座部291。因也在该抵接基座部291的顶面,利用由共通电极75的配设图案所造成的凹凸结构的影响形成有凹凸,所以使主间隔物225移位。本第二实施方式中,如图10等所示,例示具有与第一实施方式的主间隔物25及子间隔物26大致相同的大致正八边形状的截面且形成为前端变细的柱状的主间隔物225及子间隔物226。主间隔物225的突出长度P201以及子间隔物226的突出长度P202设定得比第一实施方式的主间隔物25的突出长度P1以及子间隔物26的突出长度P2小,突出长度P201设定得比单元间隙G小。本第二实施方式中,例示了主间隔物125的突出长度形成为2.0μm、子间隔物126的突出长度形成为1.4μm的情况。
另一方面,本第二实施方式的阵列基板230中,如图9所示,除栅极布线81、源极布线82、电容布线83、漏极布线84、TFT60、接触孔CH外,还设置有与设置于共通电极27的开口部75A的一部分重叠的基座部291、292。基座部291、292配置在液晶面板210中与设置在CF基板220的主间隔物225及子间隔物226对置的位置。将基座部291、292中的设置于与主间隔物225对置的位置且与主间隔物225的突出端抵接者设为抵接基座部291,将设置于与子间隔物226对置的位置者设为对置基座部292。对应于两间隔物225、226,对置基座部292配置成其中心位于TFT等遮光部51的中心线CL上,另一方面,抵接基座部291配置成其中心位于图9中的下方距中心线CL规定的移位量S处。
两基座部291、292的截面形状或垂直和水平的配设宽度的比率不作限定,尤其抵接基座部291的顶面通过主间隔物225的突出端与其直接接触而维持了液晶面板210的单元间隙G,因而理想的是具有大于主间隔物225的突出端的面积。抵接基座部291的顶面的面积越大,当将阵列基板230与CF基板220贴合时,能够确保两基板230、220的嵌合偏差的许容范围越大。其中,在液晶面板210的制造过程中,一般来说,在阵列基板230形成两基座部291、292后涂布取向膜形成树脂,但此时,Y轴方向上仅有沿着X轴方向邻接的两基座部291、292之间成为取向膜形成树脂的流路,因而从提高取向膜的涂布性的观点来看,优选两基座部291、292的X轴方向的配设宽度较小。而且,两基座部291、292在其结构上,与两间隔物225、226同样地成为液晶分子的取向扰乱起始点,因而优选也在两基座部291、292的周围设置遮光层。两基座部291、292因配置在与两间隔物225、226对置的位置,所以能够利用主间隔物遮光部255A及子间隔物遮光部255B遮光。
根据以上,关于两基座部291、292的垂直和水平的配设宽度,最理想的是考虑到作为供主间隔物225抵接的支承基座的功能、取向膜形成树脂涂布时的流路的确保、及遮光部的确保,平衡性佳地进行设定。
本第二实施方式中,如图9所示,例示了截面为将四角倒角而成的正方形状且形成为朝向CF基板220而前端稍微变细的形状的基座部291、292。如该图所示,对置基座部292的顶面的XY方向的配设宽度D6略大于子间隔物226的基部的XY方向的配设宽度D2,与此相对,抵接基座部291的顶面的XY方向的配设宽度D5设定得相当大,约是主间隔物225的基部的XY方向的配设宽度D1的两倍。另外,从易于制造的观点来看,抵接基座部291与对置基座部292可设置为以相同的尺寸形状而突出。
如图9所示,原则上,两基座部291、292相对于所有的主间隔物225及子间隔物226配置。当存在未配置间隔物的图像元素时,优选也在这种图像元素配置基座部。其原因在于,当在液晶面板210中混合存在配置有基座部的图像元素和未配置基座部的图像元素时,在基座部形成后所涂布的取向膜形成树脂的涂布状态根据基座部的配置与否而变化,有取向膜变得不均匀而导致显示不均的担心。本第二实施方式中,与第一实施方式同样地,相对于两个图像元素配置一个主间隔物225或子间隔物226,因而虽未在图9的中央所示的图像元素配置间隔物,但在该图像元素配置有对置基座部292。
如图10及图11所示,通过主间隔物225的突出端抵接到抵接基座部291的顶面,维持着液晶面板210的单元间隙G。因此,抵接基座部291的突出长度P91设定为与主间隔物225的突出长度P201之和大致等于单元间隙G。另外,当形成抵接基座部291及主间隔物225时,宜考虑贴合阵列基板230与CF基板220时的负荷所引起的压缩量α,来规定各突出长度。而且,图9至图11中,为了方便说明,取向膜238的膜厚表示得相对较厚。关于主间隔物225的突出长度P201与抵接基座部291的突出长度P91的分配不作特别限定,能够任意地设定。子间隔物226的突出长度P202设定为比主间隔物225的突出长度P201小,与对置基座部292的突出长度P92之和小于单元间隙G。由此,子间隔物226的突出端与对置基座部292的顶面在之间形成有间隙的状态下对置配置。本第二实施方式中,如图10等所表示,抵接基座部291的突出长度P91及对置基座部292的突出长度P92大致相等,以两间隔物225、226的突出长度P201、P202相对于它们为1.0~2.0倍左右的方式设定。具体来说,抵接基座部291及对置基座部292的突出长度均设为1.2μm。如已述那样,主间隔物125的突出长度形成为2.0μm,子间隔物126的突出长度形成为1.4μm,由于贴合阵列基板30与CF基板20时所施加的负荷,主间隔物125与抵接基座部291一起被压缩为0.2μm左右,单元间隙G设为3.0μm。
那么,本第二实施方式中,形成于阵列基板230的最内侧(液晶层40侧)的表面的取向膜238中,形成于抵接基座部291及对置基座部292的顶面的取向膜238α形成为比形成于其他部分的取向膜238β薄。在液晶面板210的制造过程中,通常,在两基座部291、292形成后,对具有它们的阵列基板230的内侧表面涂布取向膜形成树脂。此时,在以从阵列基板230的其他面突出的方式设置的两基座部291、292的顶面,因取向膜形成树脂不易流动,所以能够容易地形成取向膜238,使得其膜厚在两基座部291、292的顶面变得非常薄。
如以上说明那样,本第二实施方式的液晶面板210除具有关于第一实施方式的液晶面板10所叙述的(1)至(6)的构成外,还具有下述(7)至(10)的构成。
(7)在阵列基板230中与主间隔物225对置的位置设置有抵接基座部291,该抵接基座部291从该阵列基板230朝向CF基板220突出且抵接到主间隔物225。
根据所述(7)的构成,通过主间隔物225的突出端抵接到抵接基座部291的顶面,来规定单元间隙G。通过设置这种抵接基座部291,受到形成于阵列基板230的内侧表面的凹凸结构的影响变少,能够容易均匀地维持单元间隙G,并且使形成于阵列基板230的内侧表面的结构受损的可能性降低。另外,因抵接基座部291也成为液晶分子的取向扰乱的起始点,所以优选在该抵接基座部291的配设部位也设置遮光层。抵接基座部291配设在与主间隔物225对置的位置,能够利用主间隔物遮光部255A遮蔽抵接基座部291的周围,因而也不需要增大遮光层的配设面积,且能够将液晶面板210的开口率维持得高。
而且,当制造下述(8)中规定的在抵接到液晶层40的表层形成有取向膜238的阵列基板230时,如果在形成抵接基座部291后涂布取向膜形成树脂,则能够以抵接基座部291的顶面处的膜厚与未配置基座部的部分相比变得非常薄的方式形成取向膜238。由此,能够容易实现(8)所规定的构成,并获得其效果。
(8)在所述(7)的液晶面板210中,在阵列基板230中的与CF基板220的对置面的最表层设置有使液晶分子在规定的方向取向的的取向膜238,
取向膜238形成为在抵接基座部291的顶面处比其他区域薄。
在对设置于CF基板220的单元间隙G加以规定的主间隔物225抵接到阵列基板230的取向膜238的构成的液晶面板210中,主要因由按压液晶面板210的显示面的外力所产生的主间隔物225和取向膜238之间的摩擦刮掉取向膜238,取向膜238的碎片漂浮在液晶层40内且表现为非常精细的亮点,这可能成为显示不良的原因(将这种异常现象称作浮动亮点)。根据所述(8)的构成,供主间隔物225抵接者限于抵接基座部291的顶面,且与其他部分相比,在该顶面处取向膜238形成得较薄,因而因外力的影响而被刮削的取向膜238的碎片变得非常小,结果,浮动亮点的异常大大地减少。
(9)在所述(7)或(8)的液晶面板210中,抵接基座部291的顶面以具有比主间隔物225的突出端大的面积的方式形成。
根据所述(9)的构成,能够容许贴合阵列基板230与CF基板220时的轻微的篏合偏差,同时能够均匀地维持单元间隙G。
(10)在所述液晶面板210中,在阵列基板230设置有对置基座部292,该对置基座部292从该阵列基板230朝向子间隔物226突出,在其顶面与子间隔物226的突出端之间维持间隙而对置配置,
在阵列基板230中的与CF基板220的对置面的最表层设置有使液晶分子在规定的方向取向的取向膜238,
取向膜238形成为在对置基座部292的顶面处比其他区域薄。
根据所述(10)的构成,当在液晶面板210中产生外部压力时,通过子间隔物226的突出端与对置基座部292的顶面抵接,而形成于内侧,也就是说阵列基板230及CF基板220的对置面侧(液晶层40侧)的结构确实地得以保护。而且,在设置有取向膜238的构成中,使形成于对置基座部292的顶面的取向膜238α比形成于其他部分的取向膜238β薄,从而能够减少浮动亮点的异常。
<其他实施方式>
本技术不限定于由所述记述及附图说明的实施方式,例如如下的实施方式也包含在本技术的技术范围内。
(1)所述实施方式中,例示了子间隔物的突出长度形成得比主间隔物的突出长度小的情况,但不限定于此。例如,即便子间隔物的突出长度为主间隔物的突出长度以上,只要构成为仅在主间隔物的对置位置配置基座部,主间隔物的突出端抵接到阵列基板的一部分,另一方面,子间隔物的突出端以与阵列基板之间维持间隙的状态配置,也能够获得本技术的效果。
(2)所述实施方式中,使主间隔物及子间隔物形成为截面为大致正八边形且朝向突出端前端变细的柱状,但不限定于此。也可设置成X轴方向与Y轴方向的配设宽度不同,还可设置为圆柱或椭圆柱状。例如,如果形成为在Y轴方向上具有长轴的椭圆柱状,则从能够容易均匀地涂布取向膜形成树脂的观点来看,是优选的。而且,也可使两间隔物以从基端到突出端为止具有相同截面积的方式形成。主间隔物与子间隔物不必为相似形状,也可形成为彼此不同的形状。
(3)所述实施方式中,例示了图像元素间遮光部利用彼此正交的多个带状遮光部(源极布线遮光部及TFT等遮光部)而形成为格子状,但不限定于此。例如也可为以120度等固定角度交叉的形状。
(4)所述实施方式中,例示了使用TFT作为液晶面板的开关元件的阵列基板,本技术也能够应用于使用了TFT以外的开关元件(例如薄膜二极管(TFD))的阵列基板。而且,本技术也能够应用于黑白显示的液晶面板中所使用的阵列基板。
(5)所述实施方式中,例示了对液晶分子在与基板面平行的方向(横向)上施加电场的横向电场方式的FFS(Fringe Field Switching:边缘场开关)模式的液晶面板中所使用的阵列基板。因此,阵列基板形成有一对电极(图像元素电极70及共通电极75),但本技术的应用不限于这种构成。对于以其他动作模式,例如IPS(In-Plane-Switching:面内切换)模式、VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式、TN模式(Twisted Nematic:扭转向列)等工作的液晶面板,也能够应用本技术。进而,本技术也能够应用于具备触摸传感器功能的液晶面板。
附图标记说明
10、110、210:液晶面板
20、220:CF基板(对置基板)
22:彩色滤光片
23:着色部
25、225:主间隔物(第一突设体)
26、126、226:子间隔物(第二突设体)
30、230:阵列基板
38、238:取向膜
40:液晶层
50:图像元素间遮光部(遮光层的一部分)
51:TFT等遮光部(开关元件遮光部)
52:源极布线遮光部
55:间隔物遮光部(突设体遮光部、遮光层的一部分)
55A、255A:主间隔物遮光部(第一突设体遮光部)
55B、155B、255B:子间隔物遮光部(第二突设体遮光部)
60:TFT(开关元件)
70:图像元素电极
70B:漏极布线连接部(连接部位)
75、275:共通电极
75A:开口部
81:栅极布线(扫描布线)
82:源极布线(信号布线、数据线)
83:电容布线
84:漏极布线(图像元素电极连接布线)
291:抵接基座部
292:对置基座部
CH:接触孔
CL:中心线
G:单元间隙
OR:开口区域(未重叠有遮光层的区域)
Claims (9)
1.一种液晶面板,其包含:
阵列基板;以及
对置基板,其与所述阵列基板以之间夹着液晶层的状态对置配置,所述液晶面板的特征在于,
在所述阵列基板设置有:
呈矩阵状配置的多个图像元素电极;
多个开关元件,其配置成矩阵状;
多个扫描布线,其对所述开关元件传输扫描信号;以及
多个信号布线,其对所述图像元素电极传输图像信号;
在所述对置基板设置有:
图像元素间遮光部,其具有抑制光透射的功能,从所述对置基板的法线方向俯视时,围绕所述图像元素电极的周围而呈格子状延伸;
第一突设体,其朝向所述阵列基板突出,通过其突出端抵接到阵列基板的一部分而规定与所述阵列基板的间隔;以及
多个第二突设体,其朝向所述阵列基板突出,且其突出端以与阵列基板之间维持间隙的状态配置,
在所述俯视时,
所述第一突设体及所述第二突设体与所述图像元素间遮光部重叠,
从所述图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到所述第二突设体的中心为止的距离比从所述图像元素间遮光部的延伸宽度的中心线到所述第一突设体的中心为止的距离短,
所述图像元素间遮光部包含沿着所述扫描布线延伸且与所述开关元件重叠的开关元件遮光部以及与所述信号布线重叠的方式延伸的信号布线遮光部,
所述第一突设体及所述第二突设体设置在所述开关元件遮光部与所述信号布线遮光部的交点。
2.根据权利要求1所述的液晶面板,其特征在于,
从所述开关元件遮光部的延伸宽度的中心线到所述第二突设体的中心为止的距离比从所述开关元件遮光部的延伸宽度的中心线到所述第一突设体的中心为止的距离短。
3.根据权利要求2所述的液晶面板,其特征在于,
所述第二突设体的所述中心位于所述开关元件遮光部的延伸宽度的所述中心线上。
4.根据权利要求2或3所述的液晶面板,其特征在于,
在所述阵列基板设置有:
图像元素电极连接布线,其配置在与所述信号布线隔着间隔的位置且连接到所述图像元素电极;以及
共通电极,其以至少与所述图像元素电极重叠的方式配置在与所述图像元素电极、所述信号布线及所述图像元素电极连接布线不同的层,且具有开口部,
在所述俯视时,
所述开口部设置于与所述开关元件遮光部重叠且不与所述第一突设体重叠的位置。
5.根据权利要求4所述的液晶面板,其特征在于,
所述开口部包含至少跨所述信号布线与所述图像元素电极中的连接部位的范围。
6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的液晶面板,其特征在于,
在所述阵列基板中与所述第一突设体对置的位置设置有抵接基座部,所述抵接基座部从所述阵列基板朝向所述对置基板突出且抵接到所述第一突设体。
7.根据权利要求6所述的液晶面板,其特征在于,
在所述阵列基板中的与所述对置基板的对置面的最表层设置有使液晶分子在规定的方向取向的取向膜,
所述取向膜形成为在所述抵接基座部的顶面处比其他区域薄。
8.根据权利要求6所述的液晶面板,其特征在于,
所述抵接基座部的顶面以具有比所述第一突设体的突出端更大的面积的方式形成。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶面板,其特征在于,
在所述阵列基板设置有对置基座部,所述对置基座部从所述阵列基板朝向所述第二突设体突出,在其顶面与所述第二突设体的突出端之间维持间隙而对置配置,
在所述阵列基板中的与所述对置基板的对置面的最表层设置有使液晶分子在规定的方向取向的取向膜,
所述取向膜形成为在所述对置基座部的顶面处比其他区域薄。
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