JP2006154189A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に関し、特に詳しくはカラーフィルタを有する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having a color filter.
パーソナルコンピュータ、その他各種モニタ用の画像表示装置として、あるいは、携帯電話の表示画面やカーナビゲーションシステムの表示画面など、液晶表示装置の普及は目覚しいものがある。液晶表示装置としては様々なタイプのものが知られており、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、あるいは半透過半反射型液晶表示装置などが知られている。また、液晶表示装置では、カラーフィルタを用いたカラー表示が採用されている。この液晶表示装置では、通常、画素毎にR(Red:赤)、G(Green:緑)、B(Blue:青)の三色のカラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板を有している。 As an image display device for personal computers and other various monitors, or a display screen of a mobile phone or a display screen of a car navigation system, there has been a remarkable spread of liquid crystal display devices. Various types of liquid crystal display devices are known, and transmissive liquid crystal display devices, reflective liquid crystal display devices, transflective liquid crystal display devices, and the like are known. Further, in a liquid crystal display device, color display using a color filter is employed. This liquid crystal display device usually has a color filter substrate including three color filters of R (Red: Red), G (Green: Green), and B (Blue: Blue) for each pixel.
透過型液晶表示装置は背面側からの透過光を使用して画像表示を行う。透過型液晶表示装置は液晶表示パネルと、その背面に配置されたバックライトユニットとを有する。液晶表示パネルは、その透過光を制御することにより画像表示を行う。液晶表示パネルは、2枚のガラス基板の間に液晶を封入し、液晶に印加する電界を制御することによって、透過光量を制御することができる。また、2枚のガラス基板のうち、一方のガラス基板がカラーフィルタ基板となる。液晶表示パネルはTN(Twisted Nematic)やSTN(Super Twisted Nematic)などのモードが知られている。バックライトユニットは、典型的には、光源とその光源の光を効果的に液晶表示パネルに出射するために、複数の光学部材を有している。 The transmissive liquid crystal display device displays an image using transmitted light from the back side. The transmissive liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel and a backlight unit disposed on the back surface thereof. The liquid crystal display panel displays an image by controlling the transmitted light. The liquid crystal display panel can control the amount of transmitted light by enclosing a liquid crystal between two glass substrates and controlling an electric field applied to the liquid crystal. One of the two glass substrates is a color filter substrate. Liquid crystal display panels are known in modes such as TN (Twisted Nematic) and STN (Super Twisted Nematic). The backlight unit typically includes a light source and a plurality of optical members in order to effectively emit light from the light source to the liquid crystal display panel.
透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の特性を併せ持つ表示装置として、半透過半反射型の液晶表示装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。半透過半反射型の液晶表示装置は、1画素に、透過領域と反射領域とを備えている。画素に設けられた反射膜が反射領域に対応する。そして、画素における反射領域以外のカラーフィルタ層が透過領域に対応する。また、反射膜の前面側にもカラーフィルタ層が設けらている。反射膜とカラーフィルタ層とは液晶層の背面側に形成されている。明るい場所では、反射膜が反射した外光を利用することによって、見やすい表示と消費電力低減を実現することができる。一方、暗い場所では、カラーフィルタ層を透過して液晶層に入射するバックライトユニットからの光を使用することによって、品質の優れた画像を表示することができる。 As a display device having both the characteristics of a transmissive liquid crystal display device and a reflective liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device is known (see, for example, Patent Document 1). A transflective liquid crystal display device includes a transmissive region and a reflective region in one pixel. A reflective film provided on the pixel corresponds to the reflective region. A color filter layer other than the reflection region in the pixel corresponds to the transmission region. A color filter layer is also provided on the front side of the reflective film. The reflective film and the color filter layer are formed on the back side of the liquid crystal layer. In bright places, by using the external light reflected by the reflective film, it is possible to realize easy-to-see display and power consumption reduction. On the other hand, in a dark place, an image with excellent quality can be displayed by using light from a backlight unit that passes through the color filter layer and enters the liquid crystal layer.
ところで、液晶表示装置では、表示ムラの発生を防ぐため、セルギャップを一定に保つことが必要である。すなわち、2枚のガラス基板の間隔が一定でないと、液晶層の厚みが部分的に異なり、表示ムラが発生してしまう。このため、2枚のガラス基板間には、その間隔を規制するスペーサが用いられる。スペーサによりその間隔が規制された基板間に液晶が注入される。この、スペーサは一般に、球状である。球状スペーサは、散布装置により基板面内に均一に散布される。さらにセルギャップを一定にするため、球状のスペーサに加え、柱状突起物を形成した液晶表示装置もある(例えば、特許文献2参照。)。 By the way, in the liquid crystal display device, it is necessary to keep the cell gap constant in order to prevent the occurrence of display unevenness. That is, if the distance between the two glass substrates is not constant, the thickness of the liquid crystal layer is partially different, and display unevenness occurs. For this reason, the spacer which regulates the space | interval is used between two glass substrates. Liquid crystal is injected between the substrates whose distance is regulated by the spacer. This spacer is generally spherical. The spherical spacers are uniformly distributed in the substrate surface by a distribution device. Furthermore, in order to make the cell gap constant, there is a liquid crystal display device in which columnar protrusions are formed in addition to a spherical spacer (for example, see Patent Document 2).
スペーサによりその間隔が規制された基板間には液晶が注入される。この液晶はガラス基板の周辺に額縁状に設けられたシール材により封止される。このシール材を形成するためのシールパターンの形状について図3を用いて説明する。図3はシールパターンの形状を示す図である。基板10の上には額縁状のシールパターン37が形成されている。図3に示すように外部から視認される有効視野領域とすると、シールパターン37は、この有効視野領域の外側に形成される。シールパターン37は熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂により形成される。シールパターン37はスクリーン印刷方式やディスペンサ方式により形成することができる。シールパターン37には基板間に液晶を注入するための液晶注入口34が設けられている。すなわち、額縁状のシール材33の一部には液晶注入口34となる開口部が設けられている。シールパターン37を設けた基板10と対向基板(図示せず)を対向配置させた状態で、シールパターン37を構成する樹脂を硬化する。これにより基板10と対向基板が貼り合わせられる。この液晶注入口34から基板間に液晶を注入する。そして、封止装置により、液晶注入口34に樹脂を塗布する。これにより、基板間に液晶が封止される。
Liquid crystal is injected between the substrates whose spacing is regulated by the spacer. The liquid crystal is sealed with a sealing material provided in a frame shape around the glass substrate. The shape of the sealing pattern for forming this sealing material will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the shape of the seal pattern. A frame-
このような構成を持つ、従来の液晶表示装置では、セルギャップを一定にすることができない場合があった。これについて図4を用いて説明する。図4は従来の液晶表示装置のカラーフィルタ基板の構成の一例を示す断面図である。ここでは半透過半反射液晶表示装置を例に挙げて説明する。 In a conventional liquid crystal display device having such a configuration, the cell gap may not be constant. This will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a color filter substrate of a conventional liquid crystal display device. Here, a transflective liquid crystal display device will be described as an example.
図4において10は基板、21は反射膜、22はカラーフィルタ、23はBM(ブラックマスク)、24は平坦化層、25は電極、26は配向膜、27は段差補正層である。基板10の上にはカラーフィルタ22が設けられている。カラーフィルタ22は例えば、マトリクス状にパターニングされている。このカラーフィルタ22のそれぞれは画素に対応している。そして、図4に示すように画素すなわちカラーフィルタ22が設けられている領域全体が表示領域となる。この画素が形成された表示領域に所望の画像が表示される。このカラーフィルタ22は例えば、R、G、Bの三色からなる。
In FIG. 4, 10 is a substrate, 21 is a reflection film, 22 is a color filter, 23 is a BM (black mask), 24 is a planarization layer, 25 is an electrode, 26 is an alignment film, and 27 is a step correction layer. A
画素の一部には反射膜21が設けられている。この反射膜21は視認側から入射した光を反射する。反射膜21は、カラーフィルタ22よりも薄く設けられているため、反射膜21の上にもカラーフィルタ22が形成される。画素のうち、反射膜が設けられている部分が反射領域となる。一方。画素のうち、反射膜21が設けられておらず、カラーフィルタ22が設けられいる部分が透過領域となる。カラーフィルタ22の間にはBM23が設けられている。BM23は樹脂やクロムからなる遮光膜である。BM23は画素間からの光漏れを防ぐために設けられる。BM23はさらに、基板10の端部まで形成されている。すなわち、BM23は表示領域の外側にも形成されている。
A
カラーフィルタ22の保護及び平坦化のために平坦化層24がカラーフィルタ22を覆うように形成される。この平坦化層24は基板10の端部まで設けられている。したがって、表示領域の外側のBM23の上にも平坦化層24が設けられる。平坦化層24の上には、電極25が形成される。この電極25は例えば、透明導電膜によって形成される。電極25に電圧を印加することにより、液晶層が駆動する。電極25の上には配向膜26が設けられる。また表示領域の外側には段差補正層27が設けられている。この段差補正層27については後述する。
In order to protect and planarize the
なお、図4では図示しないが、配向膜26の上には、セルギャップを保持するためのスペーサが散布される。そして、基板10の外周部にはシール材が設けられる。このシール材により、基板10と、基板10と対向する対向基板とが貼り合わせられる。
Although not shown in FIG. 4, spacers for holding the cell gap are scattered on the
ここで、液晶表示装置には、一般に、中央部が窓部となるフレームが備えられ、フレームの窓部に対応する部分が視認される。よって、液晶表示パネルの表示領域の外側の領域の一部も外部から視認される。すなわち、基板10において表示領域を囲む領域の一部が、外部から視認されてしまう。図4に示すように、この外部から視認される領域全体を有効視野領域とする。この有効視野領域は図3で示した有効視野領域と一致する。したがって、有効視野領域は表示領域よりも若干大きい領域となる。表示領域と表示領域の外側の額縁状の領域とを合わせた領域が有効視野領域となる。有効視野領域から表示領域を除いた領域は額縁状となる。この額縁状の領域は非表示領域ではあるが、外部から視認される領域となる。
Here, the liquid crystal display device is generally provided with a frame whose central portion is a window portion, and a portion corresponding to the window portion of the frame is visually recognized. Therefore, a part of the area outside the display area of the liquid crystal display panel is also visually recognized from the outside. That is, a part of the area surrounding the display area on the
この有効視野領域の表示領域の外側の領域にはBM23が配設される。このBM23により光漏れを防ぐことができる。よって、有効視野領域の表示領域の外側の額縁状の領域は黒色に視認される。ここで、有効視野領域の表示領域の外側の領域には、反射膜21によって生じる段差を補正する段差補正層27が設けられている。すなわち、有効視野領域において表示領域の外側の額縁状の領域には反射膜21が設けられていない。一方、表示領域には反射膜21が設けられている。したがって、この反射膜21の有無によって、表示領域の表面高さは額縁状の領域の表面高さに比べて高くなる。この表面高さの差によって生じる段差を補正するために、有効視野領域における額縁状の領域には段差補正層27が設けられている。この段差補正層27により、表示領域近傍におけるセルギャップの変化を低減することができる。すなわち、段差補正層27を設けることよって、表示領域近傍における表示ムラを低減することができる。
A
しかしながら、段差補正層27の外側、すなわち、有効視野領域の外側の表面高さは有効視野領域に比べて低くなってしまう。すなわち、有効視野領域の外側と内側とには段差aが生じる。このような段差が生じてしまった場合、有効視野領域外においてセルギャップを一定に保つスペーサと両方の基板とが接しなくなってしまう。すなわち、スペーサと一方の基板との間に間隔が生じる。よって、有効視野領域外において、基板間隔を規制することができなくなってしまう。これにより、液晶表示パネルに力が加わると、液晶表示パネルに反りが生じてしまう。この反りによって、セルギャップが一定でなくなり表示ムラが生じてしまう。この表示ムラは半透過型の液晶表示装置に限らず、透過型及び反射型の液晶表示装置についても同様に生じてしまう場合があった。
However, the surface height outside the
このように従来の液晶表示装置では、表示ムラが発生してしまうという問題点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、表示ムラを低減することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
As described above, the conventional liquid crystal display device has a problem that display unevenness occurs.
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of reducing display unevenness.
本発明の第1の態様にかかる液晶表示装置は、第1基板、第2基板及び両基板の周辺に形成されたシール材で囲繞された空間に液晶層を有する液晶表示装置であって、前記第1基板上に、表示領域内の画素に対応して設けられたカラーフィルタと、前記表示領域の外側に配置され、外部から視認される有効視野領域に設けられた段差補正層とが形成され、前記有効視野領域内に設けられ、前記第1基板と前記第2基板との間隔を規制する球状スペーサと、前記有効視野領域と前記シール材との間に設けられた柱状スペーサとを備えるものである。これにより、表示ムラを低減することができる。 A liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention is a liquid crystal display device having a liquid crystal layer in a space surrounded by a first substrate, a second substrate, and a sealing material formed around both substrates, On the first substrate, a color filter provided corresponding to a pixel in the display area and a step correction layer provided outside the display area and provided in an effective visual field area visible from the outside are formed. A spherical spacer which is provided in the effective visual field region and regulates a distance between the first substrate and the second substrate, and a columnar spacer which is provided between the effective visual field region and the sealing material. It is. Thereby, display unevenness can be reduced.
本発明の第2の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記画素の少なくとも一部に、反射膜が形成され、前記反射膜と前記段差補正層とが同じ材料により形成されているものである。これにより、製造工程を簡略化することができる。 In the liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention, in the above-described liquid crystal display device, a reflective film is formed on at least a part of the pixels, and the reflective film and the step correction layer are formed of the same material. It is what. Thereby, a manufacturing process can be simplified.
本発明の第3の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記シール材と前記柱状スペーサが同じ材料により形成されているものである。これにより、製造工程を簡略化することができる。 The liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention is the above-described liquid crystal display device, wherein the sealing material and the columnar spacer are formed of the same material. Thereby, a manufacturing process can be simplified.
本発明の第4の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記シール材と前記柱状スペーサとが印刷により形成されているものである。これにより、製造工程を簡略化することができる。 A liquid crystal display device according to a fourth aspect of the present invention is the above-described liquid crystal display device, wherein the sealing material and the columnar spacer are formed by printing. Thereby, a manufacturing process can be simplified.
本発明の第5の態様にかかる液晶表示装置は、上述の液晶表示装置において、前記柱状スペーサが点在するように形成されているものである。これにより、液晶を均一に注入することができる。 The liquid crystal display device according to a fifth aspect of the present invention is the above-described liquid crystal display device, wherein the columnar spacers are formed to be scattered. Thereby, the liquid crystal can be injected uniformly.
本発明によれば、表示ムラを低減することができる液晶表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device which can reduce display nonuniformity can be provided.
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. The following description explains the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.
本発明にかかる液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの構成について図1を用いて説明する。図1は液晶パネルの端部の構成を示す断面図である。図1は本発明にかかる液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を示す断面図である。ここでは半透過半反射液晶表示装置を例に挙げて説明する。 A configuration of a liquid crystal display panel used in the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an end portion of a liquid crystal panel. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display panel of a liquid crystal display device according to the present invention. Here, a transflective liquid crystal display device will be described as an example.
図1において10は基板、20は対向基板、21は反射膜、22はカラーフィルタ、23はBM(ブラックマスク)、24は平坦化層、25は電極、26は配向膜、27は段差補正層、31は球状スペーサ、32は柱状スペーサ、33はシール材である。 In FIG. 1, 10 is a substrate, 20 is a counter substrate, 21 is a reflection film, 22 is a color filter, 23 is a BM (black mask), 24 is a planarization layer, 25 is an electrode, 26 is an alignment film, and 27 is a step correction layer. , 31 is a spherical spacer, 32 is a columnar spacer, and 33 is a sealing material.
基板10及び対向基板20は例えば、透明なガラス基板である。基板10と対向基板20とは対向配置される。基板10と対向基板20と両基板の周辺に形成されたシール材33とで囲繞された空間には液晶が封止されている。液晶表示パネルはTN(Twisted Nematic)やSTN(Super Twisted Nematic)などのモードを用いることができる。基板10の背面側には面状光源装置であるバックライトユニット(図示せず)が設けられる。そして、このバックライトユニットからの光が液晶層を通過し、対向基板20側に出射される。バックライトユニットは、典型的には、光源とその光源の光を効果的に液晶表示パネルに出射するために、複数の光学部材を有している。
The
基板10の上にはカラーフィルタ22が設けられている。すなわち、基板10はカラーフィルタ22が形成されたカラーフィルタ基板となる。カラーフィルタ22はマトリクス状にパターニングされている。このカラーフィルタ22のそれぞれは画素に対応している。そして、図1に示すように画素すなわちカラーフィルタ22が設けられている領域全体が表示領域となる。この画素が形成された表示領域に所望の画像が表示される。このカラーフィルタ22は例えば、R(Red:赤)、G(Green:緑)、B(Blue:青)の三色からなる。
A
カラーフィルタ22の間にはBM23が設けられている。BM23は樹脂やクロムからなる遮光膜である。BM23は画素間からの光漏れを防ぐために設けられる。BM23はさらに、基板10の端部まで形成されている。すなわち、BM23は表示領域周辺における光漏れを防ぐため、表示領域の外側にも形成されている。
A
画素の一部には反射膜21が設けられている。この反射膜21は視認側から入射した光を反射する。反射膜21は、カラーフィルタ22よりも薄く設けられているため、反射膜21の上にもカラーフィルタ22が形成される。画素のうち、反射膜が設けられている部分が反射領域となる。反射領域では外部から入射した光が反射する。一方。画素のうち、反射膜21が設けられておらず、カラーフィルタ22が設けられいる部分が透過領域となる。透過領域ではバックライトユニットからの光が透過する。このような構成により、半透過半反射型液晶表示装置の画素が形成される。反射膜21は例えば、膜厚が0.1〜0.3μmの金属薄膜で形成することができる。
A
カラーフィルタ22の保護及び平坦化のために平坦化層24がカラーフィルタ22を覆うように形成される。この平坦化層24は基板10の端部まで設けられている。したがって、表示領域の外側のBM23の上にも平坦化層24が設けられる。
In order to protect and planarize the
平坦化層24の上には、電極25が形成される。この電極25は例えば、透明導電膜によって形成される。電極25に電圧を印加することにより、液晶層が駆動する。例えば、パッシブマトリクス型の液晶表示装置では、電極25はストライプ状に形成される。そして、対向基板20に、電極25との互いに直交する電極(図示せず)が設けられる。対向基板20の電極も透明導電膜により形成される。基板10の電極と対向基板20の電極のうち、一方が信号電極となり、他方が走査電極となる。そして、基板10の電極25と対向基板20の電極との間に電圧を印加する。これにより、液晶に印加される電界が発生する。この電界を制御することによって、液晶表示パネルを透過する透過光量を制御することができる。もちろん、本発明はパッシブマトリクス型の液晶表示装置に限られるものでなく、アクティブマトリクス型やセグメント型の液晶表示装置に対して用いることが可能である。また、電極25及び対向基板20の電極の上に、液晶を所定の方向に配向させる配向膜26を形成している
An
基板10の周辺にはシール材33が設けられる。シール材33は基板10の端部全体を囲むよう額縁状に設けられる。このシール材33により基板10と対向基板20とが貼り合わせられる。シール材33は基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層を封止する。なお、図1ではシール材33は平坦化層24上に形成しているが、基板10上に直接形成してもよい。
A sealing material 33 is provided around the
また、表示領域の外側には段差補正層27が設けられている。この段差補正層27については後述する。
A
ここで、液晶表示装置には、一般に、表示領域の外側の領域が外部から視認される。すなわち、基板10において表示領域を囲む領域の一部が、外部から視認されてしまう。図1に示すように、この外部から視認される領域全体を有効視野領域とする。したがって、有効視野領域は表示領域よりも若干大きい領域となる。すなわち、表示領域と表示領域の外側の額縁状の領域とを合わせた領域が有効視野領域となる。有効視野領域から表示領域を除いた領域は額縁状となる。この額縁状の領域は非表示領域ではあるが、外部から視認される領域となる。
Here, in the liquid crystal display device, generally, an area outside the display area is visually recognized from the outside. That is, a part of the area surrounding the display area on the
この有効視野領域の表示領域の外側の領域にはBM23が配設される。このBM23により光漏れを防ぐことができる。よって、有効視野領域の表示領域の外側の額縁状の領域は黒色に視認される。ここで、有効視野領域の表示領域の外側の領域には、反射膜21によって生じる段差を補正する段差補正層27が設けられている。すなわち、有効視野領域の額縁状の領域には反射膜21が設けられていない。一方、表示領域には反射膜21が設けられている。したがって、この反射膜21の有無によって、表示領域の表面高さは額縁状の領域の表面高さに比べて高くなる。この表面高さの差によって生じる段差を補正するために、有効視野領域における額縁状の領域には段差補正層27が設けられている。段差補正層27は表示領域を囲むように額縁状にパターニングされる。段差補正層27は反射膜21と同じプロセスで形成することができる。この場合、段差補正層27は反射膜21と同じ材料により形成される。これにより、製造工程を簡略化することができ、生産性を向上することができる。この場合、段差補正層27は反射膜21と同じ、0.1〜0.3μmの膜厚で形成される。この段差補正層27により、表示領域近傍におけるセルギャップの変化を低減することができる。すなわち、段差補正層27を設けることよって、表示領域近傍における表示ムラを低減することができる。
A
ここで、有効視野領域の内側と外側には段差補正層27の有無による段差が生じる。本発明では、この段差による表示ムラを低減するため、高さの異なる球状スペーサ31と柱状スペーサ32とを設けている。球状スペーサ31は有効視野領域に配設され、柱状スペーサ32は有効視野領域の外側に配設される。柱状スペーサ32は有効視野領域の外側であって、シール材33の内側に点在するように設けられる。ここで、段差補正層27の有無により生じるセルギャップの変化を低減するため、球状スペーサ31の高さは柱状スペーサ32の高さよりも低くなっている。すなわち、段差補正層27の有無によって、有効視野領域の内側と外側で基板10の表面高さに差が生じている。柱状スペーサ32と球状スペーサ31の高さの差は、有効視野領域の内側と外側における基板10の表面高さの差に一致している。したがって、柱状スペーサ32と球状スペーサの高さの差は、有効視野領域の外側の表面高さと表示領域の表面高さの差に対応している。なお、有効視野領域の外側及び表示領域の表面高さはそれぞれの領域における表面高さの平均値とする。例えば、柱状スペーサ32と球状スペーサ1との高さの差を、段差補正層27の膜厚と一致させることができる。柱状スペーサ32をこの差の分だけ球状スペーサ31よりも高く形成する。これにより、有効視野領域の外側においても、基板10及び対向基板20の表面に柱状スペーサ32が接する。さらに有効視野領域内においても基板10及び対向基板20の表面に球状スペーサ31が接する。したがって、液晶表示パネル1の全面において、基板10及び対向基板20の表面とスペーサが接する。よって、有効視野領域の内側だけでなく外側においても、基板間隔を規制することができる。これにより、液晶表示パネル1の反りを防ぐことができ、表示ムラを低減することができる。
Here, steps due to the presence or absence of the
次に、この液晶表示パネル1の製造工程について説明する。まず、基板10上に反射膜21及び段差補正層27を形成する。具体的にはAlなどの金属薄膜を蒸着やスパッタリングにより成膜する。そして、フォトリソグラフィにより金属薄膜をパターニングし、反射膜及び段差補正層27を形成する。反射膜21及び段差補正層27は例えば、0.2μmの厚さで形成することができる。
Next, the manufacturing process of the liquid crystal display panel 1 will be described. First, the
次に、段差補正層27の上に、BM23を形成する。BM23は例えば、金属クロム又はカーボンやチタンをフォトレジストに分散した樹脂により、形成される。金属クロムを用いた場合、BM23はフォトリソグラフィ法により、図1に示すようにパターニングされる。樹脂BMを用いた場合、塗布、露光及び現像を行うことによって、BM23は図1に示すようパターニングされる。
Next, the
続いて、顔料分散法などにより、感光性着色材料の塗布、露光、現像を行い、カラーフィルタ22を形成する。R、G、Bのそれぞれの感光性着色材料について、それぞれ、塗布、露光、現像を繰り返し、3色のカラーフィルタ22を形成する。ここでは、まず、上記の反射膜21及び段差補正層27と同じ膜厚すなわち、0.2μmの着色層を形成する。これにより、画素の反射膜21が形成されていない領域にカラーフィルタが形成される。そして、反射膜21及び反射膜と同じ膜厚のカラーフィルタの上から、同様の方法により0.8μmの膜厚の着色層を設ける。これにより、図1に示す形状のカラーフィルタ22を形成することができる。
Subsequently, the
この後、BM23及びカラーフィルタ22の上から平坦化層24を形成する。平坦化層24は樹脂により形成することができる。
Thereafter, a
平坦化層24の上から、電極25を形成する。まず、スパッタリング法や蒸着法などを用いて、ITOなどの透明導電膜を成膜する。そして、フォトリソグラフィ法により透明導電膜をパターニングする。これにより、図1に示すよう、電極25が形成される。なお、電極25の上に、配向膜26を設け、ラビング処理を行う。
An
なお、対向基板20にも、上述と同様に工程により、電極を形成する。さらに、対向基板20の電極の上にも、配向膜26を設ける。TNモードやSTNモードでは基板10と対向基板20との配向膜の配向方向が90°〜240°の角度で交差するようにラビング処理される。
Note that an electrode is formed on the
そして、基板10の上にシール材33となるシールパターンを形成するための樹脂が配設される。シール材33は例えば、印刷方式により形成される。具体的には、スクリーン印刷方式により、シール材33を形成することができる。このとき、シール材33のパターンの印刷と同時に柱状スペーサ32となるパターンを印刷することができる。すなわち、額縁状のシール材33のシールパターンと柱状スペーサ32のスペーサパターンとに含むパターンを有する版を用いて、基板10上に樹脂パターンを形成する。具体的には基板10の上に版を配置して、その上からスキージを用いて樹脂を掻き落とす。これにより、版のパターンに応じた樹脂パターンが形成される。よって、基板上にシールパターンと柱状スペーサ32のスペーサパターンとが形成される。この樹脂パターンは図2に示すようになる。図2はシールパターン及びスペーサパターンの形状を示す図であり、基板10を上から見た図である。
Then, a resin for forming a seal pattern to be the sealing material 33 is disposed on the
スクリーン印刷により、図2に示すようなシール材33となるシールパターン37と柱状スペーサ32となるスペーサパターン38とが形成される。シールパターン37は額縁状に形成される。さらに、シールパターン37は液晶注入口34となる開口部が設けられている。すなわち、シールパターン37は液晶注入口34を除いて、額縁状に配設される。スペーサパターン38は有効視野領域の外側であって、シールパターン37の内側に形成される。図2に示すように有効視野領域の外側であって、シールパターン37の内側の領域には複数のスペーサパターン38が点在するように形成されている。スペーサパターン38は等間隔となるように形成することが好ましい。これにより、セルギャップを均一にすることができる。それぞれのスペーサパターン38は断面が円状になるように形成されている。このスペーサパターン38はシールパターン37と接触しないように形成される。すなわち、スペーサパターン38はシールパターン37と離間して配設される。また、スペーサパターン38は隣のスペーサパターンと接触しないように形成される。すなわち、スペーサパターン38はそれぞれ離間して配設される。液晶注入口34にはスペーサパターン38を形成しないようにすることが好ましい。
By screen printing, a
ここで、シールパターン37及びスペーサパターン38を形成するために、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂が用いられる。例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。上述のように、シールパターン37とスペーサパターン38とは同じ印刷工程で形成されるため、シールパターン37及びスペーサパターン38は同じ材料となる。シールパターン37は額縁状の段差補正層27の外側に配設される。すなわち、段差補正層27を設ける領域とシールパターン37を形成する領域とを離間させる。これにより、図1に示したようにシール材33の下側に、額縁状の段差補正層27が配置されない構造となる。よって、シール材33の剥離を防ぐことができる。すなわち、段差補正層27は額縁状に形成されているため、段差補正層27がシール材33の下にあるとシール材33全体の下に段差補正層27が形成されてしまう。この場合、シール材33の剥離が生じやすくなってしまう。よって、シール材33を額縁状の段差補正層27の外側に形成することが好ましい。
Here, in order to form the
シールパターン37及びスペーサパターン38を形成した基板10の上から球状スペーサ31を散布する。スペーサ散布装置の散布ノズルを用いて球状スペーサ31を基板10の上から散布する。このとき、有効視野領域の外側に球状スペーサ31が散布されないように、マスクを用いてもよい。
この後、基板10と対向基板20を対向させ、シール材33を硬化する。これにより、基板10と対向基板20とが貼り合わせられる。このとき、基板10と対向基板20とを押圧しながら、シールパターン37となる樹脂を硬化させる。したがって、シールパターン37及びスペーサパターン38は両基板に当接される。そして、球状スペーサ31によって、基板間隔が規制される。すなわち、図1に示すように基板10及び対向基板20と球状スペーサ31とが接するまで、シールパターン37及びスペーサパターン38は押圧される。そして、シールパターン37及びスペーサパターン38は押圧された状態で硬化する。球状スペーサ31及び柱状スペーサ32は基板10及び対向基板20の表面と接する。よって、基板10及び対向基板20とは球状スペーサ31及び柱状スペーサ32により支持される。これにより、表示ムラを低減することができる。また、シール材33の幅を太くする必要がないため、シールパターン37及びスペーサパターン38を適正に押圧することができる。これにより、球状スペーサ31の直径により、セルギャップが決定される。したがって、セルギャップを容易に制御することができる。
Then, the board |
そして、シール材33に設けられた液晶注入口34から液晶を注入する。ここで、スペーサパターン38は点在するように設けられているので、柱状スペーサ32も有効視野領域の外側であって、シール材33の内側に点在する。したがって、液晶注入口34から支障なく液晶を注入することができる。すなわち、点在する柱状スペーサの間を通って、液晶は有効視野領域まで到達する。そして、液晶はシール材33で囲まれた領域全体まで行き渡る。これにより、液晶を均一に注入することができる。
Then, liquid crystal is injected from a liquid
この後、封止装置を用いて液晶注入口34を封止することにより、液晶表示パネルが完成する。このような製造方法を用いることにより、簡易な方法で表示ムラが低減された液晶表示装置を製造することができる。なお、液晶注入口34は1つに限らず、2つ以上設けてもよい。また、シールパターン37とスペーサパターン38は図2に示す形状に限られるものではない。なお、シールパターン37とスペーサパターン38とは別々の版を用いて形成してもよい。この場合、シールパターン37とスペーサパターン38とを異なる材料とすることが可能である。
Thereafter, the
なお、上述の説明では半透過半反射型の液晶表示装置について説明を行ったが、本発明は反射型及び透過型の液晶表示装置に対して利用することができる半透過半反射型及び反射型の液晶表示装置では、反射膜を段差補正層として用いることができる。これにより、製造工程を簡略化することができる。また、カラーフィルタと同じプロセスで段差補正層27を形成することも可能である。
In the above description, the transflective liquid crystal display device has been described. However, the present invention can be used for the transflective and transmissive liquid crystal display devices. In the liquid crystal display device, the reflective film can be used as the step correction layer. Thereby, a manufacturing process can be simplified. It is also possible to form the
1、液晶表示パネル
10 基板
20 対向基板
21 反射膜
22 カラーフィルタ
23 BM
24 平坦化層、
25 電極
26 配向膜
27 段差補正層
31 球状スペーサ
32 柱状スペーサ、
33 シール材
34 液晶注入口
37 シールパターン
38 スペーサパターン
1. Liquid
24 planarization layer,
25
33
Claims (5)
前記第1基板上に、
表示領域内の画素に対応して設けられたカラーフィルタと、
前記表示領域の外側に配置され、外部から視認される有効視野領域に設けられた段差補正層とが形成され、
前記有効視野領域内に設けられ、前記第1基板と前記第2基板との間隔を規制する球状スペーサと、
前記有効視野領域と前記シール材との間に設けられた柱状スペーサとを備える液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a liquid crystal layer in a space surrounded by a first substrate, a second substrate, and a sealing material formed around both substrates,
On the first substrate,
A color filter provided corresponding to the pixels in the display area;
A step correction layer disposed outside the display region and provided in an effective visual field region visually recognized from outside;
A spherical spacer which is provided in the effective visual field region and regulates an interval between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device comprising a columnar spacer provided between the effective visual field region and the sealing material.
前記反射膜と前記段差補正層とが同じ材料により形成されている請求項1に記載の液晶表示装置。 A reflective film is formed on at least a part of the pixel,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflective film and the step correction layer are formed of the same material.
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2004
- 2004-11-29 JP JP2004343659A patent/JP2006154189A/en active Pending
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