JP2006267849A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶配向不良が生じにくい液晶パネルを提供する。
【解決手段】対向基板31のガラス基板32の表面の額縁領域に断面凹状の溝パターン38を形成する。溝パターン38に遮光性材料Ｃを塗布して流し込んで、ガラス基板３の表面と略面一の額縁部39を形成する。額縁部39がガラス基板32の表面から突出しない。ガラス基板32の表面の平坦度を確保できる。対向基板31の厚さを薄くできる。アレイ基板３と対向基板31との間の液晶封止領域Ｂに液晶組成物41を注入して流し込む際に、額縁部39が液晶組成物41の注入時の妨げにならない。液晶組成物41が液晶封止領域Ｂ内に均一に注入されないことによる液晶層42の配向不良が生じにくくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、アレイ基板と対向基板との間に液晶が介在された液晶表示装置およびその製造方法に関する。

現在、一般的に設けられている液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に液晶が介在されて構成されている。そして、これらアレイ基板と対向基板との周縁の液晶封止口を除く部分が接着剤で固定されており、この液晶封止口が封止剤にて封止されている。さらに、これらアレイ基板と対向基板との間には、これらアレイ基板と対向基板との間の距離を一定に保つためにスペーサとして粒径が均一なプラスチックビーズなどが散在されている。

さらに、これら液晶表示装置のうち、カラー表示が可能な液晶表示装置には、この液晶表示装置のアレイ基板および対向基板のいずれか一方にＲ（Red：赤）、Ｇ（Green：緑）およびＢ（Blue：青）の着色層にて構成されたカラーフィルタ層が形成されている。そして、この液晶表示装置の表示方式としては、例えばＴＮ（Twisted Nematic）形、ＳＴ（Stock Time）形、ＧＨ（Guest Host）形あるいはＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）形や強誘電性液晶などが用いられている。また、封止剤としては、例えば熱にて硬化する熱硬化型や紫外線の照射にて硬化する紫外線硬化型のアクリル形またはエポキシ形の接着剤などが用いられている。

また、カラー表示可能な液晶表示装置としては、絶縁基板上に走査線および信号線が格子状に設けられ、これら走査線および信号線の交点に対応してアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を半導体層とした薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられ、これら薄膜トランジスタに画素電極が電気的に接続されたアクティブマトリクス基板としてのアレイ基板を備えている。そして、このアレイ基板に対向して、対向電極が設けられた対向電極が配設されており、この対向基板の対向電極上にカラーフィルタ層が設けられている。また、このカラーフィルタ層の周縁には、遮光性を有する額縁部が設けられている。さらに、これらアレイ基板と対向基板との間の画面周辺部には、アレイ基板から対向基板へ電圧を印加するトランスファとしての電極転移材が配置されている。この電極転移材としては、導電性の銀粒子をバインダにてペースト状にした銀ペーストなどが用いられる。また、これらアレイ基板と対向基板とのそれぞれは偏光板にて挟持されており、光シャッタとしてカラー画像が表示可能に構成されている。

そして、この種の液晶表示装置においては、製造コストを下げることが比較的容易であることから、アレイ基板および対向基板のいずれかの一主面上に、この一主面より突出した別個の土手状のパターンを設けてから、この土手状のパターンの間に着色層を塗布してカラーフィルタ層を印刷にて形成するインクジェット方式が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３５３５９４号公報

しかしながら、上述のインクジェット方式を用いて額縁部を形成することも可能であるが、このインジェクション方式を用いて額縁部を形成するために、対向基板上に遮光性を有する材料を印刷した場合には、この遮光性を有する材料の濡れ性の関係から、額縁部の境目が不揃いとなったり、この額縁部の厚さが不均一になったりしてしまう。

そこで、この額縁部をフォトリソグラフィやフォトリソグラフィ・エッチングなどの併用プロセスにすることも考えられるが、この場合には工程数が増えてしまい、結果的に製造コストが高くなってしまう。また、この額縁部を黒色レジストのフォトリソグラフィにて形成する場合には、この額縁部の遮光性を確保するために額縁部をある程度の膜厚に形成しなければならないから、対向基板上に凸状の額縁部が形成されてしまうので、この凸状の額縁部が液晶を注入する際の妨げになったり、液晶が均一に注入されないことに起因した液晶配向不良の原因となったりするなどという問題を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、液晶配向不良が生じにくい液晶表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、アレイ基板を形成する絶縁基板の一主面と対向基板を形成する絶縁基板の一主面とを対向させて配設し、前記アレイ基板の有する前記絶縁基板の一主面と前記対向基板の有する前記絶縁基板の一主面との間に液晶を注入する液晶表示装置の製造方法であって、前記アレイ基板および前記対向基板のいずれか一方の有する前記絶縁基板の一主面および他主面のいずれか一方の周縁近傍部に凹状の溝部を形成する工程を有し、前記溝部を形成する工程は、前記溝部を形成した面上に遮光性を有する材料を形成することで前記溝部に少なくとも一部が入り込んだ額縁部を形成する工程であるものである。

そして、アレイ基板および対向基板のいずれか一方の絶縁基板の一主面および他主面のいずれか一方の周縁近傍部に凹状の溝部を形成する工程で、この溝部を形成した面上に遮光性を有する材料を形成することで溝部に少なくとも一部が入り込んだ額縁部を形成する。この結果、これらアレイ基板の絶縁基板の一主面と対向基板の絶縁基板の一主面とを対向させて配設してから、これらアレイ基板の絶縁基板の一主面と対向基板の絶縁基板の一主面との間に液晶を注入する際に額縁部が妨げになりにくい。したがって、この液晶の注入時に額縁部が妨げになって、この液晶が均一に注入されないことに起因した液晶配向不良が生じにくくなる。

本発明によれば、アレイ基板および対向基板のいずれか一方の絶縁基板の一主面および他主面のいずれか一方の周縁近傍部に凹状の溝部を形成する工程で、この溝部を形成した面上に遮光性を有する材料を形成することで溝部に少なくとも一部が入り込んだ額縁部を形成したので、アレイ基板の絶縁基板の一主面と対向基板の絶縁基板の一主面との間に液晶を注入する際に額縁部が妨げになりにくいから、この液晶が均一に注入されないことに起因した液晶配向不良を生じにくくすることができる。

以下、本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を図１、図２および図６を参照して説明する。

図１および図２において、１は平面表示装置としての液晶パネルで、この液晶パネル１は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置である。そして、この液晶パネル１は、アクティブマトリクス基板である略矩形平板状のアレイ基板２を備えている。このアレイ基板２は、略透明な矩形平板状の透光性を有する絶縁基板としてのガラス基板３を有している。

さらに、このガラス基板３の一主面である表面上の中央部には、図２に示すように、画像表示領域としての画面部４が形成されている。そして、このガラス基板３上の画面部４には、複数の画素５がマトリクス状に設けられて配置されている。これら複数の画素５のそれぞれには、画素電極６、蓄積容量としての画素補助容量である補助容量７および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）８がそれぞれ１つずつ配置されている。

また、ガラス基板３の表面には、電極配線としてのゲート電極配線である複数の走査線11が、このガラス基板３の幅方向に沿って配設されている。これら走査線11は、ガラス基板３の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。また、これら走査線11間のそれぞれには、電極配線としての画像信号配線である複数の信号線12が、ガラス基板３の縦方向に沿って配設されている。これら信号線12は、ガラス基板３の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。したがって、これら走査線11および信号線12は、ガラス基板３上に直交して交差して格子状であるマトリクス状に配線されている。そして、これら走査線11および信号線12の各交点に対応して、画素電極６、補助容量７および薄膜トランジスタ８のそれぞれが各画素５毎に設けられている。

一方、このガラス基板３の周縁には、信号線駆動回路としての細長矩形平板状のＹドライバ回路14が配設されている。このＹドライバ回路14は、ガラス基板３の縦方向に沿って設けられており、このガラス基板３上の各走査線11のそれぞれの一端部と電気的に接続されている。また、このガラス基板３の縦方向に沿った一端には、走査線駆動回路としての細長矩形平板状のＸドライバ回路15が配設されている。このＸドライバ回路15は、ガラス基板３上の各信号線12のそれぞれの一端部と電気的に接続されている。

次いで、図１に示すように、このガラス基板３の表面には、図示しないアンダーコート層が積層されて成膜されている。このアンダーコート層上には、トップゲート型の薄膜トランジスタ８が１画素構成要素として配設されている。この薄膜トランジスタ８は、スイッチング素子としての半導体素子である。そして、これら薄膜トランジスタ８は、アンダーコート層上に形成されたソース電極21およびドレイン電極22を備えている。これらソース電極21およびドレイン電極22は、所定の間隙を介して電気的に絶縁された状態で設けられている。ここで、このソース電極21は、信号線12に電気的に接続されている。

さらに、これらソース電極21およびドレイン電極22の間には、半導体層としての活性層23が設けられている。この活性層23は、ソース電極21およびドレイン電極22を含むアンダーコート層上に設けられている。そして、この活性層23は、多結晶半導体としてのポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）にて構成された多結晶半導体層としてのポリシリコン半導体層である。

また、この活性層23上には、導電性を有するゲート電極24が積層されて成膜されている。このゲート電極24は、図２に示すように、走査線11の一側縁に一体的に接続されて、この走査線11の一部を構成する。すなわち、このゲート電極24は、走査線11に電気的に接続されている。また、このゲート電極24は、活性層23の幅寸法より小さな幅寸法を有しており、この活性層23上の中央部に設けられている。

さらに、アンダーコート層上には、画素ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）としての透明な画素電極６が積層されて設けられている。この画素電極６は、アンダーコート層上の薄膜トランジスタ８が設けられている部分に隣接して設けられており、この薄膜トランジスタ８のドレイン電極22に電気的に接続されている。すなわち、この画素電極６は、この画素電極６にドレイン電極22が電気的に接続されている薄膜トランジスタ８によって制御される。さらに、この薄膜トランジスタ８のドレイン電極22には、補助容量７が電気的に接続されている。

また、アレイ基板２の画面部４のいずれかの画素５の画素電極６と薄膜トランジスタ８のソース電極21との間には、このアレイ基板２の厚さ方向に沿った長手方向を有する細長円柱状のスペーサ25が突設されている。これらスペーサ25は、画面部４の縦方向および横方向のそれぞれに向けて所定個数、例えば３個の画素５を介した部分に位置する画素５のそれぞれに設けられている。すなわち、これらスペーサ25は、アレイ基板２の画面部４上に等間隔に離間されて設けられている。さらに、これらスペーサ25、画素電極６および薄膜トランジスタ８を含むアンダーコート層上の全面には、図示しない配向膜が積層されて形成されている。

一方、アレイ基板２の表面には、矩形平板状の対向基板31が対向して配設されている。この対向基板31は、略透明な矩形平板状の透光性を有する絶縁基板としてのガラス基板32を備えている。このガラス基板32におけるアレイ基板２に対向した側の一主面である表面には、カラーフィルタ層33が積層されて設けられている。このカラーフィルタ層33は、ガラス基板32の表面より突出して設けられている。

具体的に、このカラーフィルタ層33は、少なくとも２色以上である１組の色単位、例えば赤（Red：Ｒ）色の着色層である赤色フィルタ部34と、緑（Green：Ｇ）色の着色層である緑色フィルタ部35と、青（Blue：Ｂ）色の着色層である青色フィルタ部36との３つのドットが対向基板31の縦方向および横方向のそれぞれに向けて繰り返し配置されて構成されている。ここで、これら赤色フィルタ部34、緑色フィルタ部35および青色フィルタ部36のそれぞれは、例えば２．０μｍの等しい膜厚に形成されている。

そして、カラーフィルタ層33は、アレイ基板２に対向基板31を対向させた際に、このアレイ基板２の各画素５に対応して対向するように設けられている。さらに、このカラーフィルタ層33の表面には、共通電極としてのコモン電極である矩形平板状の対向電極37が積層されて設けられている。この対向電極37は、透明電極としてのＩＴＯ膜で形成されている。また、この対向電極37は、対向基板31の表面とアレイ基板２の表面とを対向させた際に、このアレイ基板２のガラス基板３の画面部４全体に亘って対向する矩形状の大きな電極である。

さらに、対向基板31のガラス基板32の表面には、このガラス基板32の表面に設けられているカラーフィルタ層33の周縁近傍部を覆う断面凹溝状の溝部としての額縁パターンである溝パターン38が設けられている。この溝パターン38は、額縁領域となる凹状であるとともに額縁状の領域であって、フォトリソグラフィやエッチングにて形成されている。また、この溝パターン38は、カラーフィルタ層の赤色フィルタ部34、緑色フィルタ部35および青色フィルタ部36のいずれかの幅寸法の略２分の１程度の幅寸法を有している。

そして、この溝パターン38は、例えば１．８μｍほどの深さ寸法を有する断面凹溝状に形成されているとともに、対向基板31のガラス基板32の表面の周縁に沿って設けられている。さらに、この溝パターン38は、カラーフィルタ層33の最外周部に沿った正面視略矩形状に形成されている。すなわち、この溝パターン38は、カラーフィルタ層33の周囲を連続して囲っている。さらに、この溝パターン38は、対向基板31をアレイ基板２に対向させた状態で、このアレイ基板２の画面部４を周縁する正面視矩形状に形成されている。

また、この溝パターン38には、遮光性を有する材料である液状の遮光性材料Ｃが流し込まれて形成された遮光層としての額縁部39が形成されている。この額縁部39は、額縁状の遮光領域であって、インクジェットあるいはディスペンサによる液状の遮光性材料Ｃの塗布にて、例えば１．８μｍほどの膜厚に形成されている。さらに、この遮光性材料Ｃは、溝パターン38内に流し込まれて、この遮光性材料Ｃ全部が溝パターン38内全体に入り込んだ状態で充填されている。すなわち、この遮光性材料Ｃは、この遮光性材料Ｃの全部が溝パターン38内に収容されている。ここで、この遮光性材料Ｃとしては、黒色顔料などが添加された樹脂などが用いられる。さらに、この遮光性材料Ｃには、塗布性を向上させるために溶剤を適宜混合させることもできる。

また、額縁部39は、溝パターン38および対向基板31のガラス基板32の表面より突出しないように、このガラス基板32の表面と面一、好ましくはガラス基板32の表面より若干低く形成されている。したがって、この額縁部39は、厚さが均一に形成されている。さらに、この額縁部39は、この額縁部39の内側の周縁が、カラーフィルタ層33の外周縁上に対向して重なるように形成されている。さらに、この額縁部39および対向電極37のそれぞれを含んだガラス基板32上の全面には、図示しない配向膜が積層されて形成されている。

そして、対向基板31は、この対向基板31の対向電極37側をアレイ基板２の画素電極６側に対向させた状態で、アレイ基板２に取り付けられている。すなわち、この対向基板31は、アレイ基板２に設けられている各スペーサ25を対向基板31の対向電極37に当接させて、これらアレイ基板２と対向基板31との間に所定の間隔である液晶封止領域Ｂが形成されるように、平行に離間された状態で取り付けられている。

さらに、これら対向基板31の配向膜とアレイ基板２の配向膜との間には、液晶材料としての誘電異方性が正である液晶組成物41が注入されて挟持されて光変調層としての液晶層42が形成されている。すなわち、この液晶層42は、対向基板31の配向膜とアレイ基板２の配向膜との間に液晶組成物41が介挿されて封止されて構成されている。

また、アレイ基板２と対向基板31との間の周縁部は、これらアレイ基板２と対向基板31との間の液晶封止領域Ｂに液晶層42を封止させる液晶封止部としてのシール材43が取り付けられている。このシール材43は、アレイ基板２の画面部４の周縁を覆うように設けられており、このアレイ基板２の画面部４と対向基板31との間に液晶封止領域Ｂを形成させる。

一方、これらアレイ基板２のガラス基板３の裏面と対向基板31のガラス基板32の裏面とのそれぞれには、略矩形平板状の偏光板44,45が積層されて取り付けられている。これら偏光板44,45は、アレイ基板２のガラス基板３の裏面および対向基板31のガラス基板32の裏面の略全面を覆っている。

次に、上記第１の実施の形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。

まず、成膜工程とパターニング工程とを繰り返してガラス基板３上の画面部４に画素電極６、補助容量７、薄膜トランジスタ８、走査線11および信号線12のそれぞれを形成してアレイ基板２を作製する。

次いで、図３に示すように、ガラス基板32の表面の全面にフォトリソグラフィまたは印刷などにてレジストを形成してからパターニングしてマスクパターンである額縁パターン51を形成して、この額縁パターン51にてガラス基板32上の溝パターン38を形成する部分である額縁領域を除いた領域を覆う。

この状態で、図４に示すように、この額縁パターン51をマスクとしてガラス基板32の表面をフッ酸エッチングにてエッチングして、この額縁パターン51にて覆われていない額縁領域に、１．９μｍあるいは２．０μｍ程度の深さの断面凹溝状の溝パターン38を形成する。

この後、図５に示すように、このガラス基板32の表面から額縁パターン38を剥離して除去する。

そして、このガラス基板32の表面に形成された溝パターン38に、黒色顔料入り樹脂を遮光性材料Ｃとしてインクジェットノズルまたはディスペンサである塗布手段にて塗布して、この溝パターン38から遮光性材料Ｃが溢れ出ないように流し込んで、図６に示すように、この溝パターン38内に遮光性材料Ｃを充填して、遮光層として機能する膜厚１．８μｍの額縁部39を形成する。

次いで、この額縁部39より内側のガラス基板32の表面上の全面に、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストを図示しないスピンナにて塗布してから、このガラス基板32上の赤色を着色したい部分に光が照射されるような図示しないレジストマスクを形成する。

この後、このガラス基板32上に、レジストマスクを介してレーザを照射してフォトリソグラフィして画素パターンを形成してから現像して、膜厚２．０μｍの赤色フィルタ部34を形成する。

さらに、この赤色フィルタ部34を形成する場合と同様にフォトリソグラフィして、膜厚２．０μｍの緑色フィルタ部35を形成するとともに、膜厚２．０μｍの青色フィルタ部36を形成して、ガラス基板32の表示領域にカラーフィルタ層33を形成する。

次いで、このカラーフィルタ層33上に膜厚０．０５μｍのＩＴＯ膜をスパッタ法にて成膜してから所望の画素パターンにパターニングして対向電極37を形成する。

さらに、アレイ基板２上に感光性アクリル性透明樹脂をスピンナ塗布してから乾燥した後、図示しないフォトマスクを介して露光する。

この後、このアレイ基板２を現像してから焼成して、このアレイ基板２上に高さ５．２μｍスペーサ25を形成する。

次いで、これらスペーサ25が形成されたアレイ基板２上および対向基板31上それぞれの全面に配向膜材料を塗布して、これらアレイ基板２上および対向基板31上のそれぞれに図示しない配向膜を形成する。

この後、液晶組成物41を注入する部分を除く対向基板31の配向膜の周縁に沿ってシール材43となる接着剤を印刷する。

次いで、アレイ基板２の配向膜と対向基板31の配向膜とを対向させてから加熱して接着剤を硬化させてシール材43とし、これらアレイ基板２と対向基板31とをシール材43にて貼り合わせる。

この後、これらアレイ基板２と対向基板31との間のシール材43にてシールされていない部分から液晶組成物41として注入して、この液晶組成物41を液晶封止領域Ｂに介在させて液晶層42を形成する。

この状態で、アレイ基板２と対向基板31との間を、紫外線硬化樹脂で封止して、カラー表示可能な液晶パネル１を作製する。

この後、この液晶パネル１を点灯評価したところ、優れた表示品位を有するとともに、額縁部39の遮光性を十分に確保できた。

上述したように、上記第１の実施の形態によれば、額縁部39での遮光性を確保するためには、この額縁部39をある程度の厚さ寸法にする必要がある。ところが、液晶パネル１の視野角をより広く確保するためには、この額縁部39を余り厚くしたくない。そして、この額縁部39を対向基板31のガラス基板32の表面上に凸状に形成した場合には、この対向基板31のガラス基板32とアレイ基板２のガラス基板３との間の液晶封止領域Ｂに液晶組成物41を注入して流し込む際に、この凸状に突出した額縁部39が液晶組成物41の注入時の妨げになってしまうとともに、この額縁部39による液晶組成物41の注入時の妨げによって、この液晶組成物41が液晶封止領域Ｂ内に均一に注入されずに液晶層42の配向不良が生じてしまう。

そこで、対向基板31のガラス基板32の表面の額縁領域に断面凹状の溝パターン38を形成してから、この溝パターン38に遮光性材料Ｃを塗布して流し込んで、ガラス基板32の表面と略面一の額縁部39を形成する構成とした。この結果、この額縁部39が対向基板31のガラス基板32の表面から突出しないので、このガラス基板32の表面の平坦度を確保できるとともに、対向基板31自体の厚さを薄くできる。さらに、この対向基板31のガラス基板32をアレイ基板２のガラス基板３に対向させて配設してから、これらアレイ基板２のガラス基板３と対向基板31のガラス基板32との間の液晶封止領域Ｂに液晶組成物41を注入して流し込む際に、額縁部39が液晶組成物41の注入時の妨げにならなくなる。したがって、この液晶組成物41が液晶封止領域Ｂ内に均一に注入されないことに起因した液晶組成物41が配向しなかったり不均一に拡散したりして生じる液晶層42の配向不良を生じにくくできる。

また、この液晶封止領域Ｂへの液晶組成物41の注入時に額縁部39が妨げにならないので、この液晶封止領域Ｂへの液晶組成物41の注入速度を確保しつつスムーズに注入できるから、この液晶組成物41を液晶封止領域Ｂに短時間に効率良く注入できる。したがって、この液晶組成物41を液晶封止領域Ｂに注入する際の製造性を向上できるので、液晶パネル１の製造性を向上できる。

さらに、インクジェットやディスペンサによる遮光性材料Ｃの溝パターン38への塗布で額縁部39を形成できるので、この額縁部39をフォトリソグラフィで形成する場合に比べ、このフォトリソグラフィで必要な塗布工程以外の露光工程、現像工程、焼成工程という多くの工程が不要になる。したがって、この額縁部39を形成する際の工程を簡素化できるので、この額縁部39の製造性を向上できるから、液晶パネル１の製造性を向上できる。さらに、この額縁部39をフォトリソグラフィで形成する場合に必要な図示しない大掛かりな成膜装置を不要にできる。

また、対向基板31のガラス基板32の表面に設けた溝パターン38内に遮光性材料Ｃを塗布するだけで額縁部39を形成できるので、この額縁部39をフォトリソグラフィで形成する場合のように、対向基板31のガラス基板32の表面全面に遮光性材料Ｃを塗布してからパターニングして剥離するなどの必要がなくなる。このため、この遮光性材料Ｃの使用量を少なくできるから、この遮光性材料Ｃの利用効率を向上できる。

さらに、対向基板31のガラス基板32の表面に設けた溝パターン38への遮光性材料Ｃの充填にて額縁部39を形成しているので、この対向基板31のガラス基板32の表面上に直接遮光性材料Ｃを塗布して凸状に突出した額縁部39を形成した場合に、この遮光性材料Ｃの濡れ性の関係で、額縁部39の縁部が不揃いとなったり厚さが不均一なったりすることを確実に防止できる。この結果、点灯評価によって優れた表示品位であって額縁部39の遮光性を十分に確保できるから、高表示品位の液晶パネル１を安価に提供できる。

なお、上記第１の実施の形態では、対向基板31のガラス基板32の表面に溝パターン38を設けたが、図７に示す第２の実施の形態のように、この溝パターン38を対向基板31のガラス基板32の裏面に形成することもできる。この溝パターン38は、この溝パターン38の内側の周縁がカラーフィルタ層33の外周縁上に対向してほぼ重なる位置に設けられている。また、この溝パターン38には、遮光性材料Ｃが塗布されて額縁部39が形成されている。そして、この額縁部39を含んだガラス基板32の裏面上には、偏光板45が積層されて取り付けられている。

この結果、対向基板31のガラス基板32の裏面に溝パターン38を形成して、この溝パターン38に遮光性材料Ｃを塗布して額縁部39を形成したことにより、この額縁部39が対向基板31のガラス基板32の表面から突出しないので、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、点灯評価したところ、額縁部39の遮光性が十分で高品位画質な液晶パネル１を得ることができる。

また、図８に示す第３の実施の形態のように、カラーフィルタ層33をアレイ基板２上に形成することもできる。このカラーフィルタ層33は、薄膜トランジスタ８を含むアンダーコート層上に積層されて設けられている。そして、このカラーフィルタ層33の赤色フィルタ部34、緑色フィルタ部35および青色フィルタ部36のそれぞれには、これら赤色フィルタ部34、緑色フィルタ部35および青色フィルタ部36に対向して設けられている薄膜トランジスタ８のドレイン電極22を開口させたコンタクトホール61が形成されている。そして、これらコンタクトホール61を含む赤色フィルタ部34、緑色フィルタ部35および青色フィルタ部36上に、画素電極６が積層されて形成されている。この画素電極６は、コンタクトホール61を介して薄膜トランジスタ８のドレイン電極22に導通されて電気的に接続されている。

さらに、赤色フィルタ部34と緑色フィルタ部35との間に、スペーサ25が設けられている。このスペーサ25は、赤色フィルタ部34上の画素電極６と緑色フィルタ部35上の画素電極６との間に設けられており、これら赤色フィルタ部34上の画素電極６と緑色フィルタ部35上の画素電極６とを電気的に絶縁させている。

一方、対向基板31は、ガラス基板32の表面の額縁領域に溝パターン38が形成されており、この溝パターン38内に遮光性材料Ｃが塗布されて額縁部39が形成されている。そして、この額縁部39を含んだガラス基板32の表面上の全面に対向電極37が積層されて設けられており、この対向電極37とアレイ基板２のカラーフィルタ層33より外側のガラス基板３との間がシール材43にて接続されている。

この結果、対向基板31のガラス基板32の表面に溝パターン38を形成して、この溝パターン38に遮光性材料Ｃを塗布して額縁部39を形成したことにより、この額縁部39が対向基板31のガラス基板32の表面から突出しないので、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、カラーフィルタ層33をアレイ基板２側に形成したことにより、液晶パネル１の画素開口率を約７０％まで向上できた。そして、このアレイ基板２側にカラーフィルタ層33を設けた液晶パネル１を点灯評価したところ、上記第１の実施の形態と同様に、高い表示品位を得ることができ、開口率が約１０％ほど向上した分、明るくなり、視認性を向上できた。

さらに、図９に示す第４の実施の形態のように、溝パターン38を対向基板31のガラス基板32の裏面に形成するとともに、カラーフィルタ層33をアレイ基板２上に形成することもできる。そして、この溝パターン38には、遮光性材料Ｃが塗布されて額縁部39が形成されている。さらに、この額縁部39を含んだガラス基板32の裏面上には、偏光板45が積層されて取り付けられている。

この結果、対向基板31のガラス基板32の裏面に溝パターン38を形成して、この溝パターン38に遮光性材料Ｃを塗布して額縁部39を形成するとともに、アレイ基板２のガラス基板３の表面上にカラーフィルタ層33を形成したことにより、上記第３の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、額縁部39の遮光性が十分で高品位画質な液晶パネル１にできる。

なお、上記各実施の形態では、対向基板31のガラス基板32の表面または裏面に溝パターン38を設けたが、アレイ基板２のガラス基板３の表面または裏面の遮光領域に溝パターン38を設けて、この溝パターン38内に遮光性材料Ｃを塗布して額縁部39を形成することもできる。そして、このアレイ基板２のガラス基板３の表面または裏面に溝パターン38および額縁部39を形成する場合には、このアレイ基板２を作製する際の焼成に耐えることができる遮光性材料Ｃを用いる必要がある。また、アレイ基板２のガラス基板３の表面または裏面に溝パターン38および額縁部39を形成する場合は、両面透過型の液晶パネル１に特に適している。

また、溝パターン38内に遮光性材料Ｃを充填して額縁部39の表面がガラス基板32の表面または裏面に対して略面一となるようにしたが、この溝パターン38に塗布した遮光性材料Ｃの少なくとも一部が溝パターン38内に入り込んでいれば、この遮光性材料Ｃにて形成された額縁部39の高さを低くできるので、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

さらに、フォトリソグラフィあるいはエッチングで溝パターン38を形成したが、これらフォトリソグラフィあるいはエッチング以外の、例えば機械研磨などの研磨方法で溝パターン38を形成することもできる。また、インクジェットによる塗布や、ディスペンサでの遮光性材料の落とし込みによる塗布にて溝パターン38内に遮光性材料Ｃを充填して額縁部39を形成したが、パターン印刷などの方法で溝パターン38内に額縁部39を形成することもできる。

また、トップゲート型の薄膜トランジスタ８について説明したが、ボトムゲート型や逆スタガ型、コプラナ型などの種々の薄膜トランジスタ８や、これら薄膜トランジスタ８以外の薄膜ダイオード（T）などのスイッチング素子であっても対応させて用いることができる。

本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態を示す説明断面図である。 同上液晶表示装置を示す説明回路構成図である。 同上液晶表示装置の絶縁基板上に額縁パターンを形成した状態を示す説明図である。 同上額縁パターンをマスクとして絶縁基板に溝部を形成した状態を示す説明図である。 同上絶縁基板上から額縁パターンを除去した状態を示す説明図である。 同上絶縁基板の溝部に遮光性を有する材料を塗布して額縁部を形成した状態を示す説明図である。 本発明の液晶表示装置の第２の実施の形態を示す説明断面図である。 本発明の液晶表示装置の第３の実施の形態を示す説明断面図である。 本発明の液晶表示装置の第４の実施の形態を示す説明断面図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置としての液晶パネル
２ アレイ基板
３ 絶縁基板としてのガラス基板
31 対向基板
32 絶縁基板としてのガラス基板
33 カラーフィルタ層
38 溝部としての溝パターン
39 額縁部
41 液晶としての液晶組成物
42 液晶層

Claims (6)

1. アレイ基板を形成する絶縁基板の一主面と対向基板を形成する絶縁基板の一主面とを対向させて配設し、前記アレイ基板の有する前記絶縁基板の一主面と前記対向基板の有する前記絶縁基板の一主面との間に液晶を注入する液晶表示装置の製造方法であって、
   前記アレイ基板および前記対向基板のいずれか一方の有する前記絶縁基板の一主面および他主面のいずれか一方の周縁近傍部に凹状の溝部を形成する工程を有し、
   前記溝部を形成する工程は、前記溝部を形成した面上に遮光性を有する材料を形成することで前記溝部に少なくとも一部が入り込んだ額縁部を形成する工程である
   ことを特徴とした液晶表示装置の製造方法。
2. 絶縁基板を有するアレイ基板と、
   前記アレイ基板の前記絶縁基板の一主面に一主面を対向して配設された絶縁基板を有する対向基板と、
   前記アレイ基板の有する前記絶縁基板の一主面と前記対向基板の有する前記絶縁基板の一主面との間に介在された液晶層とを具備し、
   前記アレイ基板および前記対向基板のいずれか一方の有する前記絶縁基板の一主面および他主面のいずれか一方の周縁近傍部には、凹状の溝部と、前記溝部に少なくとも一部が入り込んだ額縁部とが設けられている
   ことを特徴とした液晶表示装置。
3. 前記アレイ基板および前記対向基板のいずれか一方の有する前記絶縁基板の一主面に、この一主面より突出するカラーフィルタ層を有し、
   前記溝部および前記額縁部は、前記アレイ基板および前記対向基板のいずれか一方の有する前記絶縁基板の他主面に設けられている
   ことを特徴とした請求項２記載の液晶表示装置。
4. 前記アレイ基板の有する前記絶縁基板の一主面に、この一主面より突出するカラーフィルタ層を有し、
   前記溝部および前記額縁部は、前記対向基板の有する前記絶縁基板の一主面に設けられている
   ことを特徴とした請求項２記載の液晶表示装置。
5. 前記アレイ基板の有する前記絶縁基板の一主面に、この一主面より突出するカラーフィルタ層を有し、
   前記溝部および前記額縁部は、前記対向基板の有する前記絶縁基板の他主面に設けられている
   ことを特徴とした請求項２または３記載の液晶表示装置。
6. 前記額縁部は、この額縁部の全体が前記溝部内に収容され、前記額縁部が設けられている前記絶縁基板の一主面および他主面のいずれか一方の表面より低く形成されている
   ことを特徴とした請求項２ないし５のいずれか１項記載の液晶表示装置。

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