JP2001133800A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001133800A
JP2001133800A JP31505799A JP31505799A JP2001133800A JP 2001133800 A JP2001133800 A JP 2001133800A JP 31505799 A JP31505799 A JP 31505799A JP 31505799 A JP31505799 A JP 31505799A JP 2001133800 A JP2001133800 A JP 2001133800A
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JP
Japan
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liquid crystal
island
injection port
substrate
colored layer
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JP31505799A
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English (en)
Inventor
Akihiro Kaga
賀 明 広 加
Yasuyuki Hanazawa
澤 康 行 花
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶注入口部の構造に起因する液晶の注入不
良及び視認性の低下を未然に防止することのできる液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】 端縁の一部に液晶注入口部を形成するよ
うにアレイ基板及び対向基板の周端縁部に介装されたシ
ールを備え、液晶注入口部より着色層及び共通電極間に
液晶を注入する液晶表示装置において、アレイ基板の液
晶注入口部に対応する部位に、膜厚が着色層の膜厚と同
一で、横断面積が突起の横断面積よりも広い島状をな
し、相互に所定の間隔で配設された複数の島状突起と、
島状突起の周囲を遮光材料で覆うように装着された遮光
部と、島状突起の表面にそれぞれ立設され、高さが前記
突起に等しい複数の突起とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶表示装置は、アレイ基板
と、対向電極を有する対向基板との間に液晶層を挟持し
た構造になっている。このうち、アクティブマトリクス
型の液晶表示装置を構成するアレイ基板は例えばガラス
でなる基板の一主面に並設された複数本の信号線と、絶
縁物を介してこれらの信号線に交差するように並設され
た複数本の走査線と、これら信号線及び走査線の交差部
毎に形成されたアクティブ素子としての薄膜トランジス
タ(TFT)を通して駆動電圧を与える画素電極とでな
り、対向基板は例えばガラスでなるもう一つの基板の一
主面に平坦状の共通電極が形成されている。そして、画
素電極の電位を制御することによって、画素を構成する
液晶の状態を変化させ、出画を行うように構成されてい
る。
【0003】この場合、アレイ基板と対向基板との間に
液晶を注入するために、通常、基板の周囲の縁端の一部
に液晶注入口が設けられており、注入口部分の基板間に
は、基板間距離を一定に保つため、粒径の均一なプラス
チックビーズやフォトリソグラフィにより形成されるア
クリル系樹脂のスペーサ柱などが配置されている。
【0004】また、画素表示領域以外の領域には、バッ
クライトからの光抜けを防止するために、額縁状の遮光
部が形成される。一般に遮光部の材料としてはCr又は
MoW等の金属薄膜や黒色樹脂が用いられる。
【0005】一方、アレイ基板側に着色層が形成される
場合には、着色層の上に黒の遮光層でスペーサ柱とブラ
ックマトリクスを同時に形成することが多い。黒の遮光
層を着色層の上に形成することにより、黒の遮光層の膜
厚で所望のセルギャップを確保することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図4は着色層の上に黒
のスペーサ柱を形成した画素部A及び液晶注入口部Cの
縦断面図である。ここで、アレイ基板側ガラス基板(以
下、基板と略記する)1上に、額縁状の金属遮光膜3を
介して、着色層4が形成されている。着色層4の表面に
黒の遮光層でなる複数の突起6が所定の間隔で立設さ
れ、この突起6をスペーサ柱として図示省略の共通電極
が形成された対向基板側ガラス基板(以下、基板と略記
する)2が重ね合わされる。ここで、液晶注入口部Cに
十分な液晶の注入口を形成するには、注入口部の着色層
4を取り除く必要がある。しかし、着色層4を除去した
場合、液晶注入口部Cのギャップを保持するための突起
6を配置することができなくなる。このため、注入口が
潰れて必要とする注入口断面積が確保されず液晶の注入
ができないあるいは、全体のギャップが不均一となり表
示不良をまねくといった問題があった。
【0007】図5は液晶注入口部Cに着色層4を形成す
ると同時に突起6を形成し、その上に黒色の遮光層8を
形成した例である。この構成では突起6及びその周囲に
遮光層8を形成する過程で、突起6の頂部の高さが使用
材料によって異なってしまい、やはり所望とするセルギ
ャップを確保することができない。
【0008】なお、図4又は図5に示したように、着色
層4の下に金属遮光膜3が形成されているため、黒色の
遮光層8を除去しても光抜けを防止することはできる
が、金属遮光膜3で光の反射が起こり、これによって視
認性が大きく低下することがあった。
【0009】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、液晶注入口部の構造に起因する液晶の注入
不良及び視認性の低下を未然に防止することのできる液
晶表示装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
第1の基板の一主面に並設された複数本の信号線、絶縁
物を介して信号線と交差するように並設された複数本の
走査線、信号線と走査線の交差部毎に形成された薄膜ト
ランジスタによって制御される画素電極、これらの画素
電極に積層された着色層及びこれらの着色層の表面に立
設された柱状の突起を有するアレイ基板と、第2の基板
の一主面に形成された共通電極を有し、突起をスペーサ
として共通電極を着色層に対向配置させてなる対向基板
と、端縁の一部に液晶注入口部を形成するようにアレイ
基板及び対向基板の周端縁部に介装されたシールと、を
備え、液晶注入口部より着色層及び共通電極間に液晶を
注入する液晶表示装置において、アレイ基板の液晶注入
口部に対応する部位に、膜厚が着色層の膜厚と同一で、
横断面積が突起の横断面積よりも広い島状をなし、相互
に所定の間隔で配設された複数の島状突起と、島状突起
の周囲を遮光材料で覆うように装着された遮光部と、島
状突起の表面にそれぞれ立設され、高さが前記突起に等
しい複数の突起と、を備えたことを特徴とするものであ
る。
【0011】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
液晶表示装置において、着色層は青色の着色層を含み、
島状突起を青色の着色層で形成したことを特徴とするも
のである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0013】図1は本発明に係る液晶表示装置の一実施
形態の主要部の構成を示す横断面図であり、図2は図1
に示した主要部のα−α′矢視断面図であり、 図3は
図1に示した主要部のβ−β′矢視断面図である。これ
ら各図において、第1の基板としての基板1の一主面に
図示を省略した複数本の信号線、絶縁物を介してこれら
の信号線と交差するように複数本の走査線が並設され、
さらに、信号線と走査線の交差部毎に形成された薄膜ト
ランジスタによって制御される画素電極が形成されてい
る。そして、縁端部に形成された額縁状の金属遮光膜3
を介して、島状突起としての島状パターン着色層7が形
成され、さらに、島状パターン着色層7の表面に柱状の
突起6が立設されて、これらがアレイ基板を構成してい
る。
【0014】また、第2の基板としての基板2の一主面
に図示省略の平坦状の共通電極が形成され、これらが対
向基板を構成すると共に、突起6をスペーサとして共通
電極を着色層4に対向配置した構成になっている。
【0015】ここで、アレイ基板及び対向基板間の周端
縁部に、シール9が介装され、その一部が図示したよう
に外側に略直角に折り曲げられて液晶注入口部Cを形成
している。液晶注入口部Cの両側部は周辺遮光部Bとし
て着色層4の表面から基板2に届く遮光層5となり、液
晶注入口部Cの奥の部位が画素部Aになっている。
【0016】このうち、液晶注入口部Cに当たる部位に
は、着色層4と材質が同一でかつ膜厚が等しい島状パタ
ーン着色層7が、所定の間隔にて分散して形成されてい
る。この島状パターン着色層7は一辺が着色層4のスト
ライプの幅に略等しい正方形の横断面を有し、その中心
部に画素部Aと同様な突起6が立設されている。また、
島状パターン着色層7の周囲に遮光材料でなる遮光層8
が着色層4よりも僅かに盛り上がる程度に充填されてい
る。
【0017】この場合、基板1と島状パターン着色層と
の間に金属遮光膜3が介装されているので、光抜けを十
分に防止する構成ではある。しかしながら、島状パター
ン着色層7の横断面積は極めて小さく、また、島状パタ
ーン着色層7の周囲に遮光層8が形成されているので、
仮に、金属遮光膜3を除去したとしても光抜けは起こり
難い構成と言える。この構成によれば、金属遮光膜3で
の光の反射も起こり難いため、視認性が低下するという
悪影響をも排除することができる。
【0018】以下、図1乃至図3に示した液晶表示装置
の主要部の製造工程を説明する。
【0019】先ず、周辺遮光部B及び液晶注入口部Cに
対応する基板1上には、アレイ工程流品中に、スパッタ
リング法及びフォトリソグラフィ法により、バックライ
トからの光抜けを防止するための金属遮光膜3を成膜す
る。金属遮光膜3はアレイ基板の製造工程で使用してい
るMoW合金膜を用いるが、AlやCr等、他の金属膜
を使用することも可能である。
【0020】次に、成膜とパターニングを繰り返すこと
により形成される薄膜トランジスタ及び電極配線の上に
感光性のレジスト剤(赤、緑、青等)を塗布、露光、ベ
ーキングすることにより、画素部Aの各画素に対応した
着色層4を形成する。着色層4の厚さはベーキング後で
約3μmである。また、着色層4の形成時に、周辺遮光
部Bにも上記レジスト剤で画素領域と同じ高さになるよ
うに着色層4を形成しておく。このように周辺遮光部B
にも着色層4を形成することにより、着色層4上に成膜
する黒色レジスト剤の高さを揃えることが可能となり、
遮光層5と突起6が支持するセルギャップを全面に亘り
所定の間隔に保つことができる。
【0021】ただし、液晶注入口部Cにおいては、幅1
00〜150μmの島状パターン着色層7を、200〜
500μmの間隔で形成し、島状パターン着色層7の周
辺にはレジスト膜が残らないように除去する。なお、島
状パターン着色層7は見た目が黒色レジスト剤に近い青
色レジスト剤を用いるのが好ましい。
【0022】次に、着色層4及び島状パターン着色層7
上に感光性黒レジスト剤を塗布、露光、現像、ベーキン
グする。このとき、画素部Aでは一辺が15〜20μm
の角柱状の突起6が残り、周辺遮光部Bでは遮光層5が
全面に残るようなパターンで露光、現像を行う。
【0023】液晶注入口部Cは島状パターン着色層7の
上に一辺が15〜30μmの角柱状の突起6と、島状パ
ターン着色層7の間を覆う遮光層8が形成されるような
パターンで露光、現像が行われる。
【0024】上記遮光層5,8及び突起6の高さはセル
ギャップと同じ5μm(ベーキング後)であり、遮光層
5,8及び突起6によりセルギャップが保持される。
【0025】上述したように、液晶注入口部Cにおい
て、島状パターン着色層7の間を遮光層8で覆うことに
より、周辺遮光部Bとの見栄えの違いによる、視認性の
低下が抑えられる。また、島状パターン着色層7上にセ
ルギャップと同じ高さの突起6を形成することにより、
注入口が潰れることなく保持され、液晶の注入に支障を
来すことはない。
【0026】かくして、本実施形態によれば、液晶注入
口部よりアレイ基板及び対向基板間に液晶を注入する液
晶表示装置において、液晶の注入不良及び視認性低下を
未然に防止することができる。
【0027】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、液晶注入口部の構造に起因する液晶の注
入不良及び視認性の低下を未然に防止することのできる
液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態の主要
部の構成を示す横断面図。
【図2】図1に示した一実施形態のα−α′矢視断面
図。
【図3】図1に示した一実施形態のβ−β′矢視断面
図。
【図4】従来の液晶表示装置の液晶注入口部の構成例を
示す縦断面図。
【図5】従来の液晶表示装置の液晶注入口部の他の構成
例を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 アレイ基板側ガラス基板 2 対向基板側ガラス基板 3 金属遮光膜 4 着色層 5 遮光層 6 突起 7 島状パターン着色層 8 遮光層 9 シール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 LA09 LA10 LA11 LA13 LA18 LA19 LA29 NA05 NA14 NA24 QA05 QA12 QA14 QA16 TA09 TA12 TA13 2H091 FA02Y FA34Y FB08 FC01 FC10 GA08 GA09 LA03 LA16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の基板の一主面に並設された複数本の
    信号線、絶縁物を介して前記信号線と交差するように並
    設された複数本の走査線、前記信号線と走査線の交差部
    毎に形成された薄膜トランジスタによって制御される画
    素電極、これらの画素電極に積層された着色層及びこれ
    らの着色層の表面に立設された柱状の突起を有するアレ
    イ基板と、 第2の基板の一主面に形成された共通電極を有し、前記
    突起をスペーサとして前記共通電極を前記着色層に対向
    配置させてなる対向基板と、 端縁の一部に液晶注入口部を形成するように前記アレイ
    基板及び対向基板の周端縁部に介装されたシールと、 を備え、前記液晶注入口部より前記着色層及び共通電極
    間に液晶を注入する液晶表示装置において、 前記アレイ基板の前記液晶注入口部に対応する部位に、
    膜厚が前記着色層の膜厚と同一で、横断面積が前記突起
    の横断面積よりも広い島状をなし、相互に所定の間隔で
    配設された複数の島状突起と、 前記島状突起の周囲を遮光材料で覆うように装着された
    遮光部と、 前記島状突起の表面にそれぞれ立設され、高さが前記突
    起に等しい複数の突起と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記着色層は青色の着色層を含み、前記島
    状突起を前記青色の着色層で形成したことを特徴とする
    請求項1に記載の液晶表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100954079B1 (ko) * 2003-07-28 2010-04-23 삼성전자주식회사 액정표시패널의 제조 방법
CN109557727A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 夏普株式会社 液晶单元及液晶单元的制造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100954079B1 (ko) * 2003-07-28 2010-04-23 삼성전자주식회사 액정표시패널의 제조 방법
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