CN207337004U - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种实现亮度不均很少的液晶显示装置。一种液晶显示装置，其在具有像素电极的TFT基板(100)与具有黑矩阵的对置基板(200)之间夹持有液晶，且具有显示区域(500)，该液晶显示装置的特征在于，在所述显示区域(500)具有第一区域(BB)和第二区域(AA)，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，所述第一区域(BB)的多个所述第一像素中的彩色滤光片的厚度比所述第二区域的多个所述第二像素中的彩色滤光片的厚度大。

Description

液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示装置，特别是涉及将画面的亮度均匀化的液晶显示装置。

背景技术

在液晶显示装置中，配置有具有像素电极及薄膜晶体管(TFT) 等的像素形成为矩阵状的TFT基板、和与TFT基板相对配置的对置基板，在TFT基板和对置基板之间夹持有液晶。而且，通过针对每个像素控制基于液晶分子的光的透射率，形成了图像。

若在画面上存在亮度不均或颜色不均，则使画质劣化。在对置基板上形成有黑矩阵及彩色滤光片，当彩色滤光片的透射率、黑矩阵的开口率等存在不均时，容易引起亮度不均及颜色不均。

专利文献1中记载有如下的结构：在半透射型液晶显示装置中，为了在透射区域和反射区域中使彩色滤光片的透射率实质上相同，在同一像素上，使反射区域的彩色滤光片的厚度比透射区域的彩色滤光片的厚度薄。

专利文献2中记载有如下的结构：通过在彩色滤光片的表面形成凹凸，减轻来自背光源的光向其它像素入射的量。

专利文献3中记载有如下的结构：将形成于对置基板的黑矩阵作为隔壁，通过喷墨而形成彩色滤光片。该文献中还记载有相邻的像素的、彩色滤光片的厚度根据颜色而不同的结构。

专利文献4中记载有如下的结构：将单位像素内分成多个区域针对各区域使彩色滤光片的厚度变化，其结果为，在单一像素内形成液晶的层厚不同的区域，由此，提高液晶驱动的阈值的控制性。

另一方面，TFT基板上的像素电极等的形状也会使光的透射率发生变化。专利文献5中记载有如下的结构：在IPS(In Plane Switching：平面转换)方式的液晶显示装置中，为了提高耐静电性，使显示区域的最外周的像素的像素电极的宽度变化。在该情况下，认为在像素电极的宽度增大的部分有透射率降低的可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-248323号公报

专利文献2：日本特开201-191638号公报

专利文献3：日本特开2001-194521号公报

专利文献4：日本特开平10-48620号公报

专利文献5：日本特愿2012-186933号公报

液晶显示装置的画面的透射率因各种要因而发生变化。即要因有TFT基板上的像素的透射率、对置基板上的彩色滤光片的厚度、黑矩阵的开口区域的宽度、用于规定TFT基板与对置基板的间隔的柱状间隔物的密度等。

瑞变成高精细而使像素间距变小，则这些要素的影响对于画面的亮度不均及颜色不均变得显著。另外，在为了增多母板中的液晶单元的数量而增大母板的尺寸的情况下，为了防止曝光装置的大型化而采用使用了多镜头的扫描方式。在该情况下，有时各镜头的边界的照度不均对彩色滤光片的厚度、黑矩阵的宽度或黑矩阵的开口区域宽度带来影响，从而引起亮度不均或颜色不均。

实用新型内容

本实用新型的课题在于，解决以上的问题，实现亮度不均及颜色不均很少的液晶显示装置。

本实用新型克服上述课题，主要的具体的方案如下。

(1)一种液晶显示装置，其在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，在所述显示区域具有第一区域和第二区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，所述第一区域的多个所述第一像素中的彩色滤光片的厚度比所述第二区域的多个所述第二像素中的彩色滤光片的厚度大。

(2)一种液晶显示装置，其在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，在所述显示区域具有第一区域和第二区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，在将所述黑矩阵与所述黑矩阵之间的宽度定义为黑矩阵开口区域的情况下，所述第一区域的多个所述第一像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度比所述第二区域的多个所述第二像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度小。

(3)一种液晶显示装置，其在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，在所述显示区域具有第一区域、第二区域和在所述第一区域与所述第二区域之间的第三区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，所述第三区域具有多个第三像素，所述第一区域的多个所述第一像素中的彩色滤光片的厚度比所述第二区域的多个所述第二像素中的彩色滤光片的厚度大，所述第三区域的多个所述第三像素中的彩色滤光片的厚度随着从所述第一区域趋向于所述第二区域，从多个所述第一像素中的彩色滤光片的厚度逐渐减薄至多个所述第二像素中的彩色滤光片的厚度。

(4)一种液晶显示装置，在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，在所述显示区域具有第一区域、第二区域和在所述第一区域与所述第二区域之间的第三区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，所述第三区域具有多个第三像素，在将所述黑矩阵与所述黑矩阵之间的宽度定义为黑矩阵开口区域的情况下，所述第一区域的多个所述第一像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度比所述第二区域的多个所述第二像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度小，所述第三区域的多个所述第三像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度随着从所述第一区域趋向于所述第二区域，从多个所述第一像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度逐渐增大至多个所述第二像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度。

附图说明

图1是应用本实用新型的液晶显示装置的俯视图。

图2是液晶显示装置的显示区域的剖视图。

图3是液晶显示装置的显示区域的俯视图。

图4是包含柱状间隔物的液晶显示面板的示意性剖视图。

图5是示出在使液晶显示装置弯曲的情况下的柱状间隔物的密度的示意性剖视图。

图6是示出在显示区域中央柱状间隔物的密度很大的情况下的亮度不均的俯视图。

图7是示出基于显示区域中的位置的柱状间隔物密度的变化的曲线图。

图8A是在减薄了彩色滤光片的情况下的对置基板的剖视图。

图8B是在加厚了彩色滤光片的情况下的对置基板的剖视图。

图9是示出通过控制彩色滤光片的厚度来对柱状间隔物的密度引起的亮度不均进行补偿的曲线图。

图10A是在增大了黑矩阵的开口区域宽度的情况下的俯视图。

图10B是在减小了黑矩阵的开口区域宽度的情况下的俯视图。

图11是示出通过控制黑矩阵的开口区域宽度来对柱状间隔物的密度引起的亮度不均进行补偿的曲线图。

图12是示出通过柱状间隔物防止TFT基板与对置基板在横向上的偏移的例子的剖视图。

图13是示出在画面的角部增大了柱状间隔物的密度的情况下对亮度的影响的例子。

图14是示出在显示区域的周边增大了像素电极的宽度的情况下对亮度的影响的例子。

图15是示出母板的俯视图。

图16是示出使用了多镜头的扫描曝光的立体图。

图17是示出使用了多镜头的扫描曝光的剖视图。

图18是示出由扫描曝光引起的曝光不均的影响的母板的俯视图。

图19是示出由扫描曝光引起的曝光不均的影响的液晶显示面板的俯视图。

图20A是示出图19的区域III的彩色滤光片的厚度的剖视图。

图20B是示出图19的区域I的彩色滤光片的厚度的剖视图。

图21是示出图19的蓝色滤光片的膜厚分布的曲线图。

图22A是示出图19的区域III的黑矩阵的宽度的俯视图。

图22B是示出图19的区域I的黑矩阵的宽度的俯视图。

图23是示出图19的黑矩阵宽度的变化的曲线图。

图24是说明本实用新型的实施例2的液晶显示面板的俯视图。

图25A是示出图24的区域III的彩色滤光片的厚度的剖视图。

图25B是示出图24的区域II的彩色滤光片的厚度的剖视图。

图25C是示出图24的区域I的彩色滤光片的厚度的剖视图。

图26A是示出本实用新型的蓝色滤光片的膜厚分布的曲线图。

图26B是示出本实用新型的蓝色滤光片的膜厚分布的其它曲线图。

图27是示出用于在蓝色滤光片上形成渐变的滤光片的透射率的曲线图。

图28是半色调掩模或滤光片的例子。

图29A是示出图24的区域III的黑矩阵宽度的俯视图。

图29B是示出图24的区域II的黑矩阵宽度的俯视图。

图29C是示出图24的区域I的黑矩阵宽度的俯视图。

图30是示出本实用新型的黑矩阵宽度的分布的曲线图。

图31A是示出图24的区域III的黑矩阵开口区域宽度的俯视图。

图31B是示出图24的区域II的黑矩阵开口区域宽度的俯视图。

图31C是示出图24的区域I的黑矩阵开口区域宽度的俯视图。

图32A是示出本实用新型的黑矩阵开口区域宽度的分布的曲线图。

图32B是示出本实用新型的黑矩阵开口区域宽度的分布的其它曲线图。

图33是示出本实用新型的彩色滤光片膜厚的分布的曲线图。

附图标记说明

10扫描线、20影像信号线、30像素、40主柱状间隔物、50辅柱状间隔物、90取向方向、100TFT基板、101第一基底膜、102第二基底膜、103半导体层、104栅极绝缘膜、105栅电极、106层间绝缘膜、107接触电极、108无机钝化膜、109有机钝化膜、110 共用电极、111电容绝缘膜、112像素电极、113取向膜、120接触孔、130接触孔、150密封材料、160端子区域、200对置基板、 201彩色滤光片、201R红色滤光片、201G绿色滤光片、201B蓝色滤光片、202黑矩阵、203保护膜、300液晶层、301液晶分子、 400液晶单元、401划线、500显示区域、550扫描不均、600多镜头、601多镜头边界部、610曝光掩模、620光源、630光、650 照度分布、1000母板、2021黑矩阵开口区域、D漏极部、S源极部、d多镜头边界部

具体实施方式

以下，使用实施例详细说明本实用新型的内容。

实施例1

图1是应用了本实用新型的液晶显示装置的例子。图1是手机所使用的液晶显示面板的俯视图。图1中，TFT基板100与对置基板200在周边通过密封材料150粘接，在内部夹持有液晶。在密封材料150的内侧形成有显示区域500。

在显示区域500，扫描线10沿第一方向延伸，并在第二方向上排列。另外，影像信号线20沿第二方向延伸，并在第一方向上排列。由扫描线10和影像信号线20包围的区域成为像素。TFT基板100 形成为比对置基板200更大，TFT基板100成为一张的部分为端子区域160，在该部分搭载有驱动器IC，且连接有柔性布线基板等。

图2是显示区域的像素部的剖视图。液晶显示装置中视角成问题。IPS方式通过使液晶分子旋转而控制透射率，具有优异的视角特性。IPS方式也存在有多种，例如，将共用电极形成为平面状，在其上隔着绝缘膜配置梳齿状的像素电极，通过在像素电极和共用电极之间产生的电场使液晶分子旋转的方式相对能够增大透射率，因此，当前成为主流。

图2是这种IPS方式的液晶显示装置的剖视图。图2的TFT是所谓的顶栅型的TFT，作为所使用的半导体而使用LTPS(Low Temperature Poly-Si：低温多晶硅)。另一方面，在使用了a-Si(非晶硅)半导体的情况下，多使用所谓的底栅方式的TFT。在之后的说明中，以使用了顶栅方式的TFT的情况为例进行说明，但对于使用了底栅方式的TFT的情况，也能够应用本实用新型。

图2中，在玻璃基板100之上，通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)形成由SiN构成的第一基底膜101及由 SiO₂构成的第二基底膜102。第一基底膜101及第二基底膜102的作用是防止来自玻璃基板100的杂质污染半导体层103。

在第二基底膜102之上形成有半导体层103。该半导体层103是在第二基底膜102之上通过CVD形成a-Si膜，通过对其进行激光退火而变换成poly-Si(多晶硅)膜的层。通过光刻将该poly-Si膜图案化。

在半导体膜103之上形成有栅极绝缘膜104。该栅极绝缘膜104 是基于TEOS(四乙氧基硅烷)的SiO₂膜。该膜也通过CVD形成。在其上形成有栅电极105。栅电极105兼作扫描线10。栅电极105 例如通过MoW膜形成。在需要减小栅电极105或扫描线10的电阻时，使用Al合金。

之后，覆盖栅电极105，通过SiO₂形成层间绝缘膜106。层间绝缘膜106用于将栅极配线105和接触电极107绝缘。在层间绝缘膜 106及栅极绝缘膜104形成有用于将半导体层103的源极部S与接触电极107连接的接触孔120。对层间绝缘膜106和栅极绝缘膜104 同时进行用于形成接触孔120的光刻。

在层间绝缘膜106之上形成接触电极107。接触电极107经由接触孔130与像素电极112连接。TFT的漏极部D在未图示的部分经由接触孔与影像信号线连接。

接触电极107及影像信号线通过同材料在同层形成。为了减小电阻，接触电极107及影像信号线例如使用AlSi合金。由于AlSi 合金产生小丘(hillock)、或者Al向其它层扩散，所以例如采用通过由未图示的MoW形成的阻挡层、及盖层夹持AlSi的构造。

覆盖TFT及层间绝缘膜106，形成有机钝化膜109。此外，有时根据品种，也覆盖TFT而形成有无机钝化膜，但图2中不存在。有机钝化膜109由感光性的丙烯酸树脂形成。有机钝化膜109除丙烯酸树脂之外，还能够由硅树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等形成。有机钝化膜109具有作为平坦化膜的作用，因此，形成地很厚。有机钝化膜109的膜厚为1～4μm，在大多情况下为2～3.5μm左右。

为了实现像素电极110和接触电极107的导通，在有机钝化膜 109形成接触孔130，进而，在之后所述的电容绝缘膜111形成接触孔。有机钝化膜109使用感光性的树脂。在涂敷了感光性的树脂后，使该树脂曝光时，仅光照射到的部分溶解于特定的显影液。即，通过使用感光性树脂，能够省略光致抗蚀剂的形成。在有机钝化膜109 形成了接触孔130后，以230℃左右烧制有机钝化膜，由此完成有机钝化膜109。

之后，通过溅射形成成为共用电极110的ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)，并以从接触孔130及其周边除去ITO的方式进行图案化。共用电极110能够与各像素共同地形成为平面状。之后，通过CVD在整个面上形成成为电容绝缘膜111的SiN。之后，在接触孔 130内，在电容绝缘膜111上形成用于实现接触电极107和像素电极 112的导通的接触孔。

之后，通过溅射形成ITO，并进行图案化而形成像素电极112。图3示出本实用新型的像素电极112的平面形状的例子。在像素电极112上通过柔性版印刷或喷墨等涂敷取向膜材料，并进行烧制而形成取向膜113。取向膜113的取向处理中，除摩擦法外，还使用基于偏振紫外线的光取向。

当在像素电极112和共用电极110之间施加电压时，产生图2 中箭头所示的电力线。通过该电场使液晶分子301旋转，并针对每个像素控制通过液晶层300的光的量，由此形成图像。

图2中，隔着液晶层300配置有对置基板200。在对置基板200 的内侧形成有彩色滤光片201。彩色滤光片201针对每个像素形成有红、绿、蓝的彩色滤光片，由此，形成彩色图像。在彩色滤光片201 和彩色滤光片201之间形成有黑矩阵202，提高图像的对比度。此外，黑矩阵202也具有作为TFT的遮光膜的作用，防止在TFT中流通光电流。

覆盖彩色滤光片201及黑矩阵202，形成有保护膜203。由于彩色滤光片201及黑矩阵202的表面成为凹凸，所以通过保护膜203 使表面变平。在保护膜203上形成用于决定液晶的初始取向的取向膜113。取向膜113的取向处理与TFT基板100侧的取向膜113相同，使用摩擦法或光取向法。

TFT基板100和对置基板200的间隔通过柱状间隔物40规定。柱状间隔物40在对置基板200上，在形成保护膜203之后形成、或在与形成保护膜203的同时形成。在形成有柱状间隔物40的部分，由于液晶的取向紊乱，所以产生漏光。在与柱状间隔物40对应的部分，在对置基板上形成有黑矩阵202。另外，在与柱状间隔物40对应的位置，以比柱状间隔物40的直径大的方式扩张了黑矩阵202。

图3是像素部的俯视图。图3中，为了避免附图复杂化而省略了TFT。图3中，决定液晶分子的初始取向的取向膜的取向方向90 为纸面的纵向。像素电极112是具有狭缝的条带状的电极。此外，像素电极112有时还为不具有狭缝的1根条带状。在对液晶施加电压时，为了规定液晶分子的旋转方向，像素电极112的长径相对于取向方向90具有规定的角度θ。该角度θ为5度～15度。

像素电极112形成于由扫描线10和影像信号线20包围的区域。影像信号线20按照像素电极的倾斜θ而倾斜，因此，一边弯曲，一边沿纵向延伸，且沿横向排列。另外，扫描线10沿横向延伸，且沿纵向排列。图3中，相对于扫描线10在上侧和下侧的像素上，像素电极112的倾斜不同是为了使视角特性更均匀。

图3中，在扫描线10和影像信号线20的交点形成有柱状间隔物。柱状间隔物存在主柱状间隔物40和辅柱状间隔物50，该主柱状间隔物40在通常状态下规定TFT基板100和对置基板200的间隔，该辅柱状间隔物50在通常状态下不与TFT基板100接触，但在向对置基板200施加了按压力的情况下，与TFT基板100接触，维持间隔。图3中记载有该两者。之后，只要没有特别说明，则在柱状间隔物的情况下，以主柱状间隔物40为代表进行说明。

柱状间隔物40的部分由于液晶的取向紊乱，所以为了防止在该部分的漏光，在对置基板侧形成有黑矩阵202。另外，在对置基板 200侧，与TFT基板100侧的扫描线10及影像信号线20相对应地形成有黑矩阵202。这是为了防止相邻的像素间的混色。图4是示出 TFT基板100和对置基板200的间隔是由形成于对置基板侧的柱状间隔物40的规定的情况的示意性剖视图。

但是，液晶显示面板通过将TFT基板100或对置基板200形成地薄，能够容易地弯曲，因此，也能够作为曲面显示器来使用。图5 是在将液晶显示面板作为曲面显示器使用的情况下的示意性剖视图。

当使本来是平板的液晶显示面板弯曲时，在显示区域的中央部分，弯曲应力增大，从而使TFT基板100与对置基板200的间隔减小的力开始作用。为了防止该情况，在显示区域的中央部分和周边部分使TFT基板100和对置基板200的间隔均匀，需要使显示区域的中央附近的柱状间隔物40的间距比显示区域的周边小。

为了防止漏光，在与柱状间隔物40对应的部分的对置基板200 侧形成有黑矩阵。即，在柱状间隔物40的密度大的画面的中央附近，透射率减少。图6是示出该情况的俯视图。图6中，曲线的箭头表示弯曲的方向。中央附近的透射率降低的区域AA由阴影线示出。阴影线的区域是例子，在阴影线区域AA内也存在透射率的变化。另外，有时在阴影线区域外BB，透射率也发生变化。

图7是示出图6的液晶显示面板上的柱状间隔物的密度的曲线图。图7的横轴是位置，0与图6的中央线0对应。纵轴是柱状间隔物的密度。图7中，柱状间隔物的密度随着从画面中央趋向于周边而线性减小。但是，这仅是示例，需要根据各处的应力的作用方式使柱状间隔物的密度变化。如图7所示，柱状间隔物随着从周边趋向于中央而密度增加即为黑矩阵的比例增大，因此，在中央，画面的亮度降低。

为了解决该问题，本实施例的第一实施方式中，使画面中央的彩色滤光片的厚度比画面周边的彩色滤光片的厚度小。图8A是画面中央即图6的区域AA的对置基板200的剖视图，图8B是画面周边即图6的区域BB的对置基板200的剖视图。图8A及图8B中，在黑矩阵202和黑矩阵202之间形成有彩色滤光片201。彩色滤光片 201的厚度在画面中央为tcf1，在画面周边为tcf2，且tcf2＞tcf1。

彩色滤光片201的厚度小，相应地使更多的光透射，因此，亮度增加。通常，彩色滤光片201的厚度为2μm～3μm，但将tcf2-tcf1 设为0.02μm～0.4μm、更有效地设为0.2μm～0.4μm，由此，能够应对大部分情况下的亮度补偿。此时，tcf2-tcf1为0.02μm左右的差值的彩色滤光片在显示区域500中呈单体且少量稀疏的情况下，若考虑显示区域整体的亮度，则对亮度变化带来的影响少，但认为在为 0.02μm左右的差值的彩色滤光片在一定程度的宽广区域内集中配置的情况下，会对亮度变化带来影响。此外，在言及彩色滤光片201 的厚度的情况下，由于彩色滤光片201的厚度存在制造偏差，所以是指特定场所(位置)的10个彩色滤光片201的厚度的平均值。在以下的说明中，言及彩色滤光片201的厚度的情况也是同样的。

图9是相对于画面亮度表示柱状间隔物的密度的影响和彩色滤光片的膜厚的影响的关系的曲线图。图9中，由于柱状间隔物在画面中央的密度大，所以柱状间隔物的影响越趋向于画面周边，越增大亮度。另一方面，彩色滤光片由于在中央其膜厚小，所以越趋向于画面周边，越减小亮度。通过按照柱状间隔物的密度带来的亮度变化来控制彩色滤光片的膜厚，能够使画面整体的亮度均匀。另一方面，若减薄彩色滤光片，则彩度降低。因此，将彩色滤光片减薄到何种程度需要兼顾亮度和彩度来决定。

图10A及图10B是示出本实施例的第二实施方式的俯视图。图 10A是示出画面中央附近的黑矩阵202的形状的俯视图。图10B是示出画面周边的黑矩阵202的形状的俯视图。图10A及图10B中，黑矩阵202和黑矩阵202之间成为黑矩阵开口区域2021。

图10A及图10B中，中央的黑矩阵的宽度wbm1比周边的黑矩阵的宽度wbm2小。因此，透射光的黑矩阵开口区域2021的宽度在画面中央比在画面周边大。由此，在画面中央能够补偿因柱状间隔物的密度增大而导致的画面亮度的减少。

图11是示出该关系的曲线图。图11中，横轴是位置，纵轴是画面的透射率。图11中，柱状间隔物的密度在画面中央大，因此，柱状间隔物的影响越趋向于画面周边，越增大亮度。另一方面，黑矩阵的宽度在画面中央窄，因此，黑矩阵宽度的影响越趋向于画面周边，越减小亮度。通过与柱状间隔物的密度的影响相匹配地控制黑矩阵宽度，能够在画面整体上使亮度均匀。黑矩阵的宽度例如为 5μm的的情况下，即使存在0.2μm～0.3μm左右的差值，也能够得到效果。

此外，黑矩阵的宽度、或黑矩阵间的透射区域的宽度(以下也称作黑矩阵开口区域的宽度)存在制造偏差。因此，言及黑矩阵宽度或黑矩阵开口区域宽度的情况是指10个黑矩阵宽度的平均值、或 10个黑矩阵开口区域宽度的平均值。在以下的说明中，言及黑矩阵宽度、或黑矩阵开口区域宽度的情况也同样。

图12及图13表示在液晶显示面板上使柱状间隔物的密度不同的情况的其它例子。液晶显示面板中，在TFT基板和对置基板之间产生横向偏移时，产生混色，使色纯度劣化。为了防止该情况，由使形成于对置基板的柱状间隔物与形成于TFT基板侧的有机钝化膜的凹部吻合，防止TFT基板和对置基板的横向偏移的方案。

图12是示出该情况的剖视图。图12中，省略详细的层构造。在图12中，在对置基板200形成有黑矩阵202和彩色滤光片201，覆盖它们而形成有保护膜203。在与黑矩阵202对应的部分，在保护膜203形成有柱状间隔物40。

在图12的TFT基板100侧形成有有机钝化膜109，在有机钝化膜109上形成有凹部。通过在形成于有机钝化膜109的凹部插入柱状间隔物40，能够防止TFT基板100和对置基板200之间的横向偏移。

就防止这样的柱状间隔物40引起的TFT基板100和对置基板 200的横向偏移的效果而言，在画面的周边特别是角部，效果很大。即，在画面的角部，通过增大图12所示的柱状间隔物的密度，能够有效防止横向偏移。但是，由于与柱状间隔物40相对应地在对置基板200上形成黑矩阵202，所以在该部分的透射率降低，其结果为，画面亮度降低。

图13是示出该情况的液晶显示面板的俯视图。在图13中，画面角部的由阴影线示出的区域是画面亮度减小的部分。为了应对这一问题，在阴影线部和其它部分进行之前说明的图8A及图8B所示的彩色滤光片的厚度的控制或图10A、图10B所示的黑矩阵宽度的控制，由此能够使画面的亮度均匀。

图14是示出画面亮度通过TFT基板侧的像素构造而进行变化的情况的例子的俯视图。就液晶显示面板而沿，在静电从外部侵入时会引起绝缘破坏。为了防止静电产生的破坏，有种种方法。其一是在画面周边增大像素电极的宽度。这是由于从外部侵入的静电的影响在画面周边很大。像素电极的宽度例如为图3中的宽度wp。

但是，若作为静电对策而增大像素电极的宽度，则会使像素的透射率降低。即，如图14所示，在画面周边产生由阴影线表示的画面暗的部分。为应对这一问题，在图14的阴影线部和其它部分进行之前说明的、图8A及图8B所示的彩色滤光片的厚度的控制、或图 10A、图10B所示的黑矩阵宽度的控制，由此，在画面整体上能够使亮度均匀。

实施例2

液晶显示面板若是一个一个制造出的则效率很差，因此，进行如下的工艺：在母板上配置多个液晶显示单元，完成后，从母板分离各个液晶显示单元来作为液晶显示面板。图15是示出母板的俯视图。在图15中，在母板1000上形成有8×6＝48个液晶单元400。在完成母板后，将各液晶单元沿着划线401分离。母板1000越大，则一次能够形成的液晶显示单元400越多，因此，效率高。为了与大的母板1000对应，光刻的曝光使用采用了多镜头的扫描方式。

图16是示出该曝光方法的一例的立体图。在图16中，在曝光装置上依次配置光源620、曝光掩模610、多镜头600，通过使母板 1000在多镜头600之下移动，来将母板1000整体进行曝光。

在图16中，从光源朝向曝光掩模610照射光630，从曝光掩模 610穿透的光由多镜头600来进行校准，并照射至母板1000。母板 1000通过向箭头方向移动，将母板1000整体进行曝光。

图17是示出使用了多镜头600的曝光系统的示意性剖视图。在图17中，将来自光源的光630向曝光掩模610照射，从曝光掩模610 穿透的光穿透多镜头600对母板1000曝光。在图17中，母板1000 沿纸面垂直方向移动。

在使用了多镜头600的情况下，镜头和镜头的边界601的照度分布成为问题。在图17中，记载于母板1000的下侧的梯形是来自各多镜头600的光的照度分布。在多镜头与多镜头的边界d，来自各镜头的照度降低，但来自相邻的镜头的照度足够，因此，在设计上，如虚线所示，照度成为一定。

但是，由于镜头间的反射等的影响，实际上，镜头和镜头之间的601的照度降低。彩色滤光片及黑矩阵是负型的抗蚀剂。负型的抗蚀剂的被照射了光的部分不溶解于显影液。即，光的照射少时，宽度或厚度减小。

彩色滤光片的抗蚀剂只要是这种不对微妙的照度的变化产生反应的材料，就没有大的问题，但这种抗蚀剂材料有限。另外，根据彩色滤光片的颜色不同，抗蚀剂的性质也有所不同。特别是，蓝色滤光片的抗蚀剂对于很小的照度变化敏感地反应，例如，彩色滤光片的膜厚发生变化。形成黑矩阵的抗蚀剂也相同。

返回图17，在镜头的边界，周期性地出现照度减小的区域的宽度d。图18是示出因出现图17示出的那种照度小的区域而在母板 1000的各液晶单元400产生了蓝色滤光片的不均550的情况的俯视图。在该说明书中，将该不均称作扫描不均。

以上，特别是对蓝色滤光片的情况进行了说明，但形成黑矩阵的抗蚀剂也存在该倾向。即，黑矩阵也使用负型抗蚀剂，在出现扫描不均的部分，黑矩阵的宽度减小。

图19是示出各液晶单元中的扫描不均的俯视图。在图19中，区域I是扫描不均的部分，在横向上呈条带状地出现。该部分是蓝色滤光片的厚度减小的部分、或者黑矩阵的宽度减小的部分。区域III 通常是被曝光的部分。

图20A是图19的区域III中的对置基板200的剖视图，图20B 是区域I中的对置基板200的剖视图。在图20A中，就彩色滤光片的厚度而言，红色201R、蓝色201B、绿色201G均为相同的厚度。另一方面，在图20B中，蓝色滤光片201B的厚度比其它彩色滤光片的厚度小。该厚度的差即使为0.02μm左右，因在一定的区域内集中存在从而也能够被辨识到。此外，区域III的彩色滤光片的厚度为2～ 3μm。

图21是示出区域I和区域III的蓝色滤光片膜厚的曲线图。如图 21所示，区域I和区域III形成有明确的边界。因此，彩色滤光片的极小的膜厚差也会被作为不均而识别出。

图22A是示出图19的区域III中的黑矩阵202的宽度的对置基板的俯视图，图22B是示出图19的区域I中的黑矩阵202的宽度的对置基板的俯视图。黑矩阵202使用负型抗蚀剂，因此，在产生扫描不均的部分，黑矩阵的宽度减小。因此，该部分相较于区域III的部分，画面变得明亮。

图23是示出区域I和区域III中的黑矩阵的宽度的曲线图。区域 I的黑矩阵的宽度例如为5μm。区域I和区域III的黑矩阵的宽度的差为0.2μm～0.3μm。如图23所示，区域I和区域III之间形成明确的边界。因此，黑矩阵宽度的极小的差也会被作为不均而识别出。

本实用新型如图24所示，在作为通常区域的区域III和产生扫描不均的区域I之间设置渐变区域II，使扫描不均变得不显眼。图 24中，形成渐变的区域II优选为从区域I的端部起10mm以上的范围。这是由于渐变的区域越宽，则越能够使不均变得不显眼。

图25A是示出图24的区域III中的彩色滤光片的膜厚的对置基板200的剖视图，图25B是示出图24的区域II中的彩色滤光片的膜厚的对置基板200的剖视图，图25C是示出图24的区域I中的彩色滤光片的膜厚的对置基板200的剖视图。在图25A～25C中，红色滤光片201R和绿色滤光片201G为相同的厚度，但蓝色滤光片201B 在图25B中，相对于图25A和图25C为中间的厚度。

图26A是示出图24的区域I、II、III中的蓝色滤光片的厚度的曲线图。图26A的横轴是位置，图26的0与图24的线0相对应。图26A的纵轴是蓝色滤光片的厚度，在区域II中，从区域I的厚度逐渐变化至区域III的厚度。图26A的彩色滤光片的膜厚是各测定场所(位置)的平均值。因此，蓝色滤光片的厚度的变化引起的亮度不均变得不显眼。

图26A示出的、彩色滤光片膜厚的渐变能够通过使用半色调掩模来形成。另一方面，也能够通过在曝光掩模之上将具有图27示出的那种特性的滤光片用于区域II的部分来实现。具有图27示出的那种特性的滤光片在图16中能够配置在光源与曝光掩模之间。

图28是示出用于形成这种渐变的滤光片的例子。只要使用滤光片，则在窄宽度的图案上不形成半色调掩模也可以，因此，制造变得容易。此外，图28中使用点形成半色调，但该方法也能够适用于制作半色调的曝光掩模的情况。

在各区域中，彩色滤光片的膜厚具有分布。图26B是示出该情况的例子。图26B的横轴是蓝色滤光片的膜厚，纵轴是概率密度。图26B的I表示图24的区域I的蓝色滤光片的膜厚分布。在区域I，膜厚的平均值为μ1，分散为σ1。图26B的III表示图24的区域III 的蓝色滤光片的膜厚分布。在区域III，膜厚的平均值为μ3，分散与区域I相同，为σ1。

区域II的分布由虚线表示。区域II的分布随着从接近区域I的区域趋向于接近区域III的区域，而从区域I的分布向区域III的分布变化。在区域II的分散也与区域I相同，为σ1。区域III和区域I 的膜厚差(μ3-μ1)比膜厚的分散σ1小。换言之，若着眼于相同膜厚的彩色滤光片，则随着从区域I趋向于区域III，数量也能够发生变化。

图29A、图29B、图29C是示出通过在图24的区域II形成黑矩阵宽度的渐变来解决因黑矩阵宽度引起的扫描不均的情况的图。图 29A是示出图24的区域III中的黑矩阵202的宽度的对置基板200 的俯视图。图29B是示出图24的区域II中的黑矩阵202的宽度的对置基板200的俯视图。图29C是示出图24的区域III中的黑矩阵202 的宽度的对置基板200的俯视图。图29B的黑矩阵202的宽度为图 29A和图29C的黑矩阵202的宽度的中间值。

图30是示出图24的区域I、II、III中的黑矩阵宽度的曲线图。图30的横轴是位置，图30的0与图24的线0相对应。图30的纵轴是黑矩阵宽度，在区域II中，从区域I的宽度逐渐变化至区域III 的宽度。因此，因黑矩阵宽度引起的亮度不均变得不显眼。此外，黑矩阵宽度为各测定场所(位置)的平均值。

图30所示的、黑矩阵宽度的渐变能够通过使用半色调掩模而形成。另外，也能够通过使用图27及图28中所说明的滤色器而形成。

图29A-图29C及图30中所说明的黑矩阵宽度为相对于三个颜色全部的黑矩阵的宽度形成渐变的情况。在该情况下，例如在仅蓝色滤光片的膜厚发生了变化的情况下，能够解决蓝色滤光片的亮度不均，有时与红色滤光片对应的红色像素、及与绿色滤光片对应的绿色像素有时会产生亮度。

图31A-图31C是示出与这种情况对应的、对黑矩阵宽度的规定的俯视图。图31A是示出本实施方式中的、图24的区域III中的黑矩阵202的宽度及黑矩阵开口区域宽度bw的对置基板200的俯视图。图31B是示出图24的区域II中的黑矩阵202的宽度及黑矩阵开口区域宽度bw的对置基板的俯视图。图31C是示出图24的区域III 中的黑矩阵202的宽度及黑矩阵开口区域宽度bw的对置基板的俯视图。

与蓝色滤光片对应的部分的黑矩阵202的宽度在图31A中最大，在图31C中最小，图31B是两者的中间值。换言之与蓝色滤光片对应的部分的黑矩阵开口区域的宽度bw在图31A中最大，在图31C 中最小，图31B是两者的中间值。另一方面，与红色滤光片及绿色滤光片对应的黑矩阵开口区域的宽度bw在区域I、II、III相同。之后，将与红色滤光片对应的黑矩阵开口称作红色开口，将与绿色滤光片对应的黑矩阵开口称作绿色开口，将与蓝色滤光片对应的黑矩阵开口称作蓝色开口。

图32是示出图24的区域I、II、III中的黑矩阵开口区域宽度bw 的曲线图。图32的横轴是位置，图32的0与图24的线0对应。图 32的纵轴是黑矩阵开口区域宽度bw。黑矩阵开口区域宽度是各测定场所(位置)的平均值。

蓝色开口在区域II，从区域I的宽度逐渐增大至区域III的宽度。另一方面，红色开口宽度及绿色开口宽度在区域I、II、III相同。

在各区域中，BM开口区域宽度具有分布。图32B是示出该情况的例子。图32B的横轴是与蓝色滤光片对应的BM开口宽度(以后称作蓝色开口区域宽度)，纵轴是概率密度。图32B的I表示图24 的区域I的蓝色开口区域宽度的分布。在区域I中，蓝色开口区域宽度的平均值为μ1，分散为σ1。图32B的III表示图24的区域III的蓝色开口区域宽度的分布。在区域III中，蓝色开口区域宽度的平均值为μ3，分散与区域I相同，为σ1。

区域II的分布由虚线表示。区域II的分布随着从接近区域I的区域趋向于接近区域III的区域，从区域I的分布向区域III的分布变化。在区域II的分散也与区域I相同，为σ1。区域III和区域I 的蓝色开口区域宽度的差(μ3-μ1)比蓝色开口区域宽度的分散σ1 小。换言之，若着眼于同蓝色开口区域宽度，则随着从区域I趋向于区域III，其数值也可能发生变化。

图33是示出红、绿、蓝的各彩色滤光片的膜厚分布的曲线图。图33中，横轴是位置，纵轴是彩色滤光片的膜厚。蓝色滤光片在区域I、II、III中膜厚发生变化，但红色滤光片和绿色滤光片在区域I、 II、III为恒定。是仅蓝色滤光片受到扫描不均的影响的结果。

通过设为图32所示的黑矩阵的开口区域宽度的分布，即使彩色滤光片的膜厚成为图33所示的分布的情况，也不会产生颜色不均，各颜色均能够使亮度均匀。

另一方面，通过如下的方法，也能够减轻不均。即：

在以上的说明中，对彩色滤光片内的蓝色滤光片最容易受到扫描不均的影响进行了说明。但是，本实用新型同样能够适用于其它彩色滤光片受到扫描不均的影响的情况。

另外，在以上的说明中，对彩色滤光片形成于对置基板侧进行了说明，但将彩色滤光片形成于TFT基板侧的情况也同样能够应用本实用新型。这是因为，在将彩色滤光片形成于TFT基板侧的情况下，扫描不均产生的情况也相同。

进而，在以上的说明中，以IPS方式的液晶显示装置为例说明了本实用新型，但也能够对其它方式的液晶显示装置应用本实用新型。

Claims (16)

1.一种液晶显示装置，其在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，

在所述显示区域具有第一区域和第二区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，

所述第一区域的多个所述第一像素中的彩色滤光片的厚度比所述第二区域的多个所述第二像素中的彩色滤光片的厚度大。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

第一彩色滤光片、第二彩色滤光片、第三彩色滤光片与所述第一区域的多个所述第一像素对应，所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片、所述第三彩色滤光片与所述第二区域的多个所述第二像素对应，

所述第一彩色滤光片在所述第一区域中的厚度比所述第一彩色滤光片在所述第二区域中的厚度大。

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一彩色滤光片为蓝色滤光片。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

在所述显示区域形成有规定TFT基板与对置基板的间隔的柱状间隔物，所述第一区域中的所述柱状间隔物的密度比所述第二区域中的所述柱状间隔物的密度大。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一区域中的像素电极的宽度比所述第二区域中的像素电极的宽度小。

6.一种液晶显示装置，其在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，

在所述显示区域具有第一区域和第二区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，

在将所述黑矩阵和所述黑矩阵之间的宽度定义为黑矩阵开口区域的情况下，所述第一区域的多个所述第一像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度比所述第二区域的多个所述第二像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度小。

7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一区域的多个所述第一像素包含第一彩色滤光片、第二彩色滤光片和第三彩色滤光片，所述第二区域的多个所述第二像素包含第一彩色滤光片、第二彩色滤光片和第三彩色滤光片，

所述第一区域中的与所述第一彩色滤光片对应的所述黑矩阵开口区域的宽度比所述第二区域中的与所述第一彩色滤光片对应的所述黑矩阵开口区域的宽度小。

8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一彩色滤光片为蓝色滤光片。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

在所述显示区域形成有规定TFT基板与对置基板的间隔的柱状间隔物，所述第一区域中的所述柱状间隔物的密度比所述第二区域中的所述柱状间隔物的密度大。

10.根据权利要求6～8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一区域中的像素电极的宽度比所述第二区域中的像素电极的宽度小。

11.一种液晶显示装置，其在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，

在所述显示区域具有第一区域、第二区域和在所述第一区域与所述第二区域之间的第三区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，所述第三区域具有多个第三像素，

所述第一区域的多个所述第一像素中的彩色滤光片的厚度比所述第二区域的多个所述第二像素中的彩色滤光片的厚度大，所述第三区域的多个所述第三像素中的彩色滤光片的厚度随着从所述第一区域趋向于所述第二区域，从多个所述第一像素中的彩色滤光片的厚度逐渐减薄至多个所述第二像素中的彩色滤光片的厚度。

12.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述彩色滤光片包含第一彩色滤光片、第二彩色滤光片、第三彩色滤光片，所述第一区域中的所述第一彩色滤光片的厚度比所述第二区域中的所述第一彩色滤光片的厚度大，所述第三区域中的所述第一彩色滤光片的厚度随着从所述第一区域趋向于所述第二区域，从所述第一区域中的所述第一彩色滤光片的厚度逐渐减薄至所述第二区域中的所述第一彩色滤光片的厚度。

13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一彩色滤光片为蓝色滤光片。

14.一种液晶显示装置，在具有像素电极的TFT基板与具有黑矩阵的对置基板之间夹持有液晶，且具有显示区域，所述液晶显示装置的特征在于，

在所述显示区域具有第一区域、第二区域和在所述第一区域与所述第二区域之间的第三区域，所述第一区域具有多个第一像素，所述第二区域具有多个第二像素，所述第三区域具有多个第三像素，

在将所述黑矩阵和所述黑矩阵之间的宽度定义为黑矩阵开口区域的情况下，所述第一区域的多个所述第一像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度比所述第二区域的多个所述第二像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度小，

所述第三区域的多个所述第三像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度随着从所述第一区域趋向于所述第二区域，从多个所述第一像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度逐渐增大至多个所述第二像素中的所述黑矩阵开口区域的宽度。

15.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一区域的多个所述第一像素包含第一彩色滤光片、第二彩色滤光片和第三彩色滤光片，所述第二区域的多个所述第二像素包含第一彩色滤光片、第二彩色滤光片和第三彩色滤光片，所述第三区域的多个所述第三像素包含第一彩色滤光片、第二彩色滤光片、第三彩色滤光片，

所述第一区域中的与所述第一彩色滤光片对应的所述黑矩阵开口区域的宽度比所述第二区域中的与所述第一彩色滤光片对应的所述黑矩阵开口区域的宽度小，所述第三区域中的与所述第一彩色滤光片对应的所述黑矩阵开口区域的宽度随着从所述第一区域趋向于所述第二区域，从所述第一区域中的与所述第一彩色滤光片对应的所述黑矩阵开口区域的宽度逐渐增大至所述第二区域中的与所述第一彩色滤光片对应的所述黑矩阵开口区域的宽度。

16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第一彩色滤光片为蓝色滤光片。