JP2007298552A - 液晶表示装置および液晶パネル - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置において周辺領域内の遮光膜が穴を有している場合であってもその穴からバックライト光が漏れるのを防止することである。
【解決手段】周辺領域Ａ２０内において遮光膜１２上に光強度低減部材１９が積層されている。部材１９はカラーフィルタ１３と同じ材料で構成されており、透光性の低い色、例えば青色のカラーフィルタ１３Ｂの材料で構成されるのが好ましい。複数のカラーフィルタ１３の材料を積層して部材１９を構成してもよい。部材１９とカラーフィルタ１３とは同じレベルにアレイ基板２０側の表面を有しており、当該表面とアレイ基板２０とに接触して同じ高さのスペーサ３３が設けられている。シール３２は部材１９よりも液晶パネル５１Ｃのエッジ側でカラーフィルタ基板１０に接触し枠体５３に重なっている。半透過型の場合、アレイ基板中の反射層を利用して光強度低減部材を構成することも可能である。
【選択図】図６

Description

本発明は、液晶表示装置および液晶パネルに係り、具体的には周辺領域内の遮光膜が穴（ピンホール）を有している場合であってもその穴からの光漏れを防止可能な液晶表示装置および液晶パネルに関する。

図１０の断面図に示すように、従来の透過型液晶表示装置１５０は、液晶パネル１５１と、液晶パネル１５１のアレイ基板１２０側に配置されたバックライト１５２と、液晶パネル１５１およびバックライト１５２を囲む枠体１５３とを含んで構成されている。液晶パネル１５１の液晶１３１は、対向配置されたアレイ基板１２０とカラーフィルタ基板１１０との間に封入されている。

カラーフィルタ基板１１０はガラス基板１１１上に遮光膜１１２を有している。遮光膜１１２は表示領域Ａ１１０内においては格子状に形成されており、当該格子状の各開口部にはそれぞれ赤色、緑色又は青色のいずれかの色のカラーフィルタ１１３が設けられている。なお、格子状の遮光膜はブラックマトリクス（ＢＭ）と呼ばれる。

遮光膜１１２は、周辺領域（いわゆる額縁領域）Ａ１２０に延在しており、ガラス基板１１１のエッジまで、又は、図１０に示すように枠体１５３にかかる程度まで、延在している。周辺領域Ａ１２０にも遮光膜１１２が設けられているのは、バックライト１５２からのバックライト光ＬＬが周辺領域Ａ１２０から漏れるのを防止するためである。

なお、アレイ基板１２０の周辺領域Ａ１２０には各種配線等が金属材料で形成されており、当該配線等が在る部分ではバックライト光ＬＬは遮光されるが、配線間の隙間からはバックライト光ＬＬがカラーフィルタ基板１１０側へ漏れてしまう。

なお、特許文献１には液晶封入口部におけるバックライト光の光漏れを防止する技術が紹介されている。

特開平１０−２５３９５３号公報

上記のように遮光膜は光漏れ防止のために周辺領域内にも設けられるが、例えばガラス基板上のごみによって成膜時に遮光膜に小さな穴が開き、その穴から光漏れが生じるという問題がある。穴が開く他の原因としては、遮光膜をパターンエッチする際のレジストにごみが存在し、その箇所からエッチング液が進入して、遮光膜をエッチングしてしまう等が考えられる。

本発明の目的は、周辺領域内の遮光膜が穴を有している場合であってもその穴からの光漏れを防止しうる液晶表示装置および液晶パネルを提供することである。

本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向しシールによって互いに固定され前記シールとともに液晶を封入する第１基板と第２基板とを含んで構成された液晶パネルと、前記液晶パネルに対向して前記第２基板の側に配置されたバックライトと、を備え、前記液晶パネルが前記バックライトからのバックライト光を利用した透過表示モードによる表示が可能に構成された液晶表示装置であって、前記第１基板は、第１下地基板と、前記第１下地基板よりも前記第２基板の側に配置された遮光膜と、を有し、前記液晶パネルは、前記バックライト光の強度を低減する光強度低減部材をさらに含んで構成され、前記遮光膜は前記表示が行われる表示領域の周辺の周辺領域内に配置されており、前記光強度低減部材は前記第１基板の前記遮光膜と前記第２基板との間に配置され平面視において前記周辺領域内で前記遮光膜に重なっていることを特徴とする。

また、前記第１基板は、前記表示領域内で前記第１下地基板よりも前記第２基板の側に配置された複数のカラーフィルタをさらに有し、前記光強度低減部材は、前記複数のカラーフィルタのうちの少なくとも１つのカラーフィルタと同じ材料で構成され前記遮光膜に重ねて前記第１基板上に配置されていることが好ましい。

また、前記複数のカラーフィルタは、複数の色のカラーフィルタで構成され、前記光強度低減部材は、前記複数の色のカラーフィルタのうちで透光性の最も低いカラーフィルタと同じ材料で構成されていることが好ましい。

また、前記透光性の最も低いカラーフィルタは、青色のカラーフィルタであることが好ましい。

また、前記光強度低減部材は、前記複数の色のカラーフィルタのうちの２色以上のカラーフィルタの材料が積層されて構成されていることが好ましい。

また、前記液晶パネルは、前記複数のカラーフィルタのうちの少なくとも一部のカラーフィルタと前記第２基板との間に配置されており前記少なくとも一部のカラーフィルタの前記第２基板側の表面と前記第２基板とに接触している第１スペーサと、前記光強度低減部材と前記第２基板との間に配置された第２スペーサと、をさらに含んで構成され、前記光強度低減部材は、前記第１基板と前記第２基板との基板積層方向において前記少なくとも一部のカラーフィルタの前記表面と同じレベルに前記第２基板側の表面を有し、前記第２スペーサは、前記基板積層方向に沿って前記第１スペーサと同じ寸法を有し前記光強度低減部材の前記表面と前記第２基板とに接触していることが好ましい。

また、前記シールは、少なくとも一部において前記光強度低減部材を介さずに前記第１基板に接触していることが好ましい。

また、前記シールは、前記光強度低減部材よりも前記液晶パネルのエッジ側で前記第１基板に接触しており、前記液晶表示装置は、開口部において前記表示領域が露出するとともに前記平面視において前記シールと前記光強度低減部材の外周端部とに重なる枠体をさらに備えることが好ましい。

また、前記液晶パネルは、前記第１基板の側から前記液晶パネルへ入射する光を利用した反射表示モードによる表示も可能に構成された半透過型液晶パネルであり、前記第２基板は、第２下地基板と、前記第２下地基板よりも前記第１基板の側に配置されており、前記第１基板の側から入射する前記光を前記反射表示モードによる前記表示のために前記第１基板の側へ反射する、反射層と、を有し、前記光強度低減部材は、前記反射層と同じ材料で構成され前記第２基板上に設けられていることが好ましい。

また、前記光強度低減部材は、前記反射層と同層に設けられていることが好ましい。

また、本発明に係る液晶パネルは、互いに対向しシールによって互いに固定され前記シールとともに液晶を封入する第１基板と第２基板とを備え前記第２基板の側から入射する光を利用した透過表示モードによる表示が可能に構成された液晶パネルであって、前記第１基板は、第１下地基板と、前記第１下地基板よりも前記第２基板の側に配置された遮光膜と、を含んで構成され、前記液晶パネルは、前記第２基板の側から入射する前記光の強度を低減する光強度低減部材をさらに備え、前記遮光膜は前記表示が行われる表示領域の周辺の周辺領域内に配置されており、前記光強度低減部材は前記第１基板の前記遮光膜と前記第２基板との間に配置され平面視において前記周辺領域内で前記遮光膜に重なっていることを特徴とする。

上記構成により、周辺領域内の遮光膜が穴を有している場合であってもその穴からの光漏れを防止することができる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。

図１に本発明に係る実施形態１の液晶表示装置５０を説明する平面図および断面図を示し、図２に液晶表示装置５０の表示領域Ａ１０内の断面図を示し、図３および図４に液晶表示装置５０の周辺領域Ａ２０内の断面図および平面図を示す。なお、図４中の３−３線における断面図が図３に相当する。

図１〜図４に示すように、液晶表示装置５０は、液晶パネル５１と、バックライト５２と、枠体５３と、を含んで構成された透過型の液晶表示装置である。すなわち、液晶パネル５１は、バックライト５２からのバックライト光Ｌの強度を画素Ｐごとに調光して表示光を生成する透過表示モードによって表示を行う構造を有している。

液晶パネル５１は、第１基板としてのカラーフィルタ基板１０と第２基板としてのアレイ基板２０とを液晶３１を介して対向させた構成を有しており、複数の画素Ｐが配置されこれらの画素Ｐによって表示を行う表示領域Ａ１０と、表示領域Ａ１０の周辺の領域である周辺領域Ａ２０とに大別される。なお、周辺領域は額縁領域とも呼ばれる。画素はサブピクセル、ドット等とも呼ばれる。

ここで、表示領域Ａ１０とは、液晶パネル５１の前面（すなわち表示側の主面）１１Ｓ２における２次元領域のみならず、この２次元領域を基板１０，２０の積層方向（または重なり方向）Ｚに投影して規定される液晶パネル５１等の３次元領域をもいうものとする。同様に、周辺領域Ａ２０も、前面１１Ｓ２における２次元領域のみならず、この２次元領域を基板積層方向Ｚに投影して規定される液晶パネル５１等の３次元領域をもいうものとする。

液晶パネル５１については後に詳述する。

バックライト５２は、液晶パネル５１において前面１１Ｓ２とは表裏の関係にある背面２１Ｓ２に対向して配置されている。バックライト５２は、不図示の光源を含んで構成され、液晶パネル５１の背面２１Ｓ２に対して全面的にバックライト光Ｌを照射可能に設けられている。なお、バックライトは、バックライトモジュール、バックライトユニット、バックライト装置等とも呼ばれる。

枠体５３は、液晶パネル５１およびバックライト５２を囲む遮光性の部材であり、例えば金属板を加工して構成される。枠体５３のうちで液晶パネル５１の前面１１Ｓ２に対向する部分は開口部５３ａを有する枠形状をしており、開口部５３ａ内に前面１１Ｓ２の表示領域Ａ１０を露出させつつ周辺領域Ａ２０に重ねて配置されている。

ここで、前面１１Ｓ２の平面視（図４参照）において、周辺領域Ａ２０のうちで枠体５３が重なる領域を枠体重なり領域Ａ２１と呼ぶことにする。なお、枠体重なり領域Ａ２１も、領域Ａ１０，Ａ２０と同様に、２次元領域および３次元領域として把握するものとする。

次に液晶パネル５１についてさらに説明する。図２および図３に示すように、液晶パネル５１は、アレイ基板２０と、アレイ基板２０に対向して配置されたカラーフィルタ基板１０と、基板１０，２０間に封入された液晶３１と、両基板１０，２０とともに液晶３１を封入するシール３２と、光強度低減部材１９とを含んで構成されている。

アレイ基板２０は、液晶３１の配向状態を制御するための電極や当該電極の電位を制御するためのスイッチング素子等（いずれも不図示）が、下地基板２１の一方の、すなわちカラーフィルタ基板１０側の主面２１Ｓ１上に形成された構成を有する。アレイ基板２０の下地基板２１は上記主面２１Ｓ１に対して裏面にあたる他方の主面２１Ｓ２を有しており、この主面２１Ｓ２は液晶パネル５１の背面２１Ｓ２にあたる。ここでは、下地基板２１はガラス基板２１とする。なお、アレイ基板は、素子基板等とも呼ばれ、上記スイッチング素子がＴＦＴ（Thin Film Transistor）の場合にはＴＦＴ基板とも呼ばれる。

カラーフィルタ基板１０は、下地基板１１と、遮光膜１２と、カラーフィルタ１３とを含んで構成されている。下地基板１１は、ここではガラス基板１１とする。なお、カラーフィルタ基板は対向基板とも呼ばれる。

遮光膜１２は、例えばクロム（Ｃｒ）膜を含んで構成され、ガラス基板１１の一方の、すなわちアレイ基板２０側の主面１１Ｓ１上に配置されている。クロム膜等の反射率の高い材料を用いる場合、当該クロム膜等とガラス基板１１との間に酸化クロム膜等の低反射膜を設けた積層膜で遮光膜１２を構成してもよい。遮光膜１２の厚さは例えば５００オングストロームである。

遮光膜１２は、表示領域Ａ１０内だけでなく、周辺領域Ａ２０内にも延在している。具体的には、表示領域Ａ１０内では、遮光膜１２は図４に示すように各画素Ｐに対応した各開口部を有するパターンに形成されており、図４には当該開口部がマトリクス状に設けられた場合を例示している。これに対して、周辺領域Ａ２０内では遮光膜１２は、表示領域Ａ１０と周辺領域Ａ２０との境界から枠体重なり領域Ａ２１に重なる位置まで全面的に延在している。図３および図４では領域Ａ１０，Ａ２０の上記境界から枠体重なり領域Ａ２１に至り、さらにガラス基板１１のエッジ近傍、換言すれば周辺領域Ａ２０のエッジ近傍まで延在している。遮光膜１２は、例えば、スパッタ法でガラス基板１１の主面１１Ｓ１上に全面的に形成し、フォトリソグラフィ技術によってパターニングすることによって形成可能である。

カラーフィルタ１３は、表示領域Ａ１０内に配置され、ガラス基板１１の主面１１Ｓ１上に配置されている。カラーフィルタ１３の厚さは例えば１．５μｍである。ここでは、カラーフィルタ１３として、青色、緑色および赤色を表示するためのカラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒを例示するが、その他の表示色用のカラーフィルタ１３を用いてもよいし、表示色の数は３色に限られない。図４には画素Ｐがマトリクス状に配置された場合を例示しているが、各画素Ｐにそれぞれカラーフィルタ１３を設けてもよいし、例えば図４において縦に並んだ画素Ｐが同じ表示色であるとき、これら１列に並んだ複数の画素Ｐに対して共通に１つの短冊状のカラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇまたは１３Ｒを設けてもよい。すなわち、各画素Ｐの表示光をそれぞれ所定の色に着色可能な限り、カラーフィルタ１３の配置形態は問わない。

カラーフィルタ１３は、例えば遮光膜１２の形成後に感光性樹脂をスピンコート法によって全面的に塗布しフォトリソグラフィ技術でパターニングすることによって、形成可能である。また、例えば所定厚さの感光性フィルムを、転写し、フォトリソグラフィ技術でパターニングすることによって、カラーフィルタ１３を形成することも可能である。その他の各種形成方法によってもカラーフィルタ１３は形成可能である。なお、各色のカラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒの形成順序は問わない。また、画素Ｐの形状は遮光膜１２の開口部によって規定されるので、カラーフィルタ１３の一部が遮光膜１２上に形成されていてもかまわない。

光強度低減部材１９は光強度低減作用を奏する部材である。ここで、光強度低減作用とは、当該部材へ入射した光の強度を弱める作用をいい、当該入射光を弱めて透過させる作用と遮光する作用との両方を含むものとする。

光強度低減部材１９は、カラーフィルタ１３と同じ材料で構成されている。この場合、上記３色のカラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒのいずれの材料によっても光強度低減部材１９を構成することは可能であるが、これらのうちで透光性の最も低い、すなわち光強度低減作用の最も高い青色用のカラーフィルタ１３Ｂの材料によって光強度低減部材１９を構成するのが好ましい。なお、上記３色のカラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒのうちで、青色のカラーフィルタ１３Ｂの次に光強度低減作用が高いのは赤色のカラーフィルタ１３Ｒであり、緑色のカラーフィルタ１３Ｇの光強度低減作用が最も低い。

光強度低減部材１９は、周辺領域Ａ２０内において遮光膜１２上に積層されている。このとき、光強度低減部材１９は遮光膜１２よりもガラス基板１１の主面１１Ｓ１から遠くに位置しており、基板積層方向Ｚに、カラーフィルタ基板１０の遮光膜１２、光強度低減部材１９、液晶３１、およびアレイ基板２０がこの順序で並んでいる。すなわち、光強度低減部材１９は周辺領域Ａ２０内において、カラーフィルタ基板１０の遮光膜１２とアレイ基板２０との間に配置され、平面視において遮光膜１２および液晶３１に重なっている（図３および図４参照）。

光強度低減部材１９のアレイ基板２０側の表面１９Ｓは、基板積層方向Ｚにおいて、カラーフィルタ１３のアレイ基板２０側の表面１３Ｓと同じレベルに位置している（図３中の破線Ｈを参照）。換言すれば、光強度低減部材１９の表面１９Ｓはカラーフィルタ１３の表面１３Ｓを伸張した平面内に存在する、あるいは、平坦な主面１１Ｓ１と光強度低減部材１９の表面１９Ｓとの距離は主面１１Ｓ１とカラーフィルタ１３の表面１３Ｓとの距離に等しい。

光強度低減部材１９は、表示領域Ａ１０と周辺領域Ａ２０との境界から枠体重なり領域Ａ２１内まで延在しており、このため平面視において光強度低減部材１９の外周端部は枠体重なり領域Ａ２１に重なっている。なお、図３等では光強度低減部材１９がシール３２に接触している場合を例示しているが、シール３２と接触していなくてもよい。

光強度低減部材１９は、例えば、青色のカラーフィルタ１３Ｂ用の上記の感光性樹脂や感光性フィルムを、カラーフィルタ１３Ｂおよび光強度低減部材１９の両方のパターンを有する露光マスクで露光することによって、カラーフィルタ１３Ｂと同時に形成することができる。この形成方法によれば、露光マスクのパターンを変更するだけでカラーフィルタ１３の形成工程を利用して光強度低減部材１９を形成することができる。また、この形成方法により、上記のように光強度低減部材１９の表面１９Ｓとカラーフィルタ１３の表面１３Ｓとが基板積層方向Ｚにおいて同じレベルに形成される。なお、光強度低減部材１９と当該光強度低減部材１９に隣接するカラーフィルタ１３とが同じ色のカラーフィルタ材料で構成される場合、両者を分離せずに一体的に形成してもよい。

シール３２は、カラーフィルタ基板１０とアレイ基板２０との間に配置され、接着作用によって両基板１０，２０を互いに固定している。シール３２は、光強度低減部材１９よりも液晶パネル５１のエッジ側に設けられており、具体的には枠体重なり領域Ａ２１内に配置され平面視において枠体５３に重なっている。さらに、シール３２は、平面視において光強度低減部材１９と重なっておらず、遮光膜１２に接触している。つまり、シール３２と遮光膜１２との間には光強度低減部材１９が介在していない。他方、シール３２はアレイ基板２０に接触している。

液晶３１は、アレイ基板２０とカラーフィルタ基板１０とシール３２とを含んで構成された容器内に封入されている。

上記構成により、液晶パネル５１によって画素Ｐごとに調光されたバックライト光Ｌが前面１１Ｓ２において表示光として視認される（透過表示モード）。

なお、上記のようにアレイ基板２０のガラス基板２１は上記主面２１Ｓ１に対して裏面にあたる他方の主面２１Ｓ２を有しており、この主面２１Ｓ２は液晶パネル５１の背面２１Ｓ２にあたる。同様に、ガラス基板１１も他方の主面１１Ｓ２を有しており、この主面１１Ｓ２は液晶パネル５１の前面１１Ｓ２にあたる。

ここで、液晶パネル５１における液晶３１の配向制御の方式は特に限定されるものではなく、基板１０，２０間の電界（縦電界）によって配向状態を制御する方式、例えばＴＮ（Twisted Nematic）方式であってもよいし、基板２０に設けられた２種の電極間での電界（横電界または斜め電界）によって配向状態を制御する方式、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式であってもよい。なお、基板１０，２０間の縦電界によって液晶配向状態を制御する方式の場合、カラーフィルタ基板１０にはカラーフィルタ１３を覆って電極（透明電極）が設けられる。

上記構成により、遮光膜１２が周辺領域Ａ２０内に穴１２ａを有している場合であっても、穴１２ａからバックライト光Ｌが漏れるのを光強度低減部材１９によって防止することができる。

ところで、図３ではシール３２が遮光膜１２と接触している場合を例示したが、図５の断面図に示すカラーフィルタ基板１０Ｂのように光強度低減部材１９をガラス基板１１のエッジ近傍、換言すれば周辺領域Ａ２０の外周エッジ近傍まで設けてシール３２とカラーフィルタ基板１０との間に介在させてもよい。なお、カラーフィルタ基板１０Ｂは上記カラーフィルタ基板１０に替わって上記と同様の液晶パネル５１を構成可能である。これらの構成は種々に使い分けることができる。

例えば、光強度低減部材１９はカラーフィルタ１３と同じ材料で構成されているので、材料によっては光強度低減部材１９とシール３２との接着性が低い場合がある。このような場合には、図３のようにシール３２を遮光膜１２に接触（接着）させるのが好ましい。なお、シール３２の一部でも光強度低減部材１９を介さずにカラーフィルタ基板１０に接触していれば、シール３２の全体が光強度低減部材１９に接触している場合に比べて接着強度は向上する。

他方、穴１２ａによる光漏れをより確実に防止するために光強度低減部材１９を広く設けると図３の構成ではシール３２の配置位置に余裕が少なくなるのに対して、図５の構成によればシール３２の配置位置に余裕がある。つまり、シール３２の形成の点からは図５の構成の方が生産性が高い。

なお、図３の構成の場合、遮光膜１２とシール３２との接触部分に穴１２ａが在ると、バックライト光Ｌが、その穴１２ａから漏れてしまう。しかし、上記のように光強度低減部材１９の外周端部が枠体重なり領域Ａ２１内まで延在しシール３２が光強度低減部材１９よりも液晶パネル５１のエッジ側に設けられているので、上記接触部分での穴１２ａは確実に枠体５３に隠れている。したがって、光漏れが視認されることはない。なお、図３および図５と異なりシール３２の一部分のみがカラーフィルタ基板１０に接触している場合であっても、その接触部分が、光強度低減部材１９よりも液晶パネル５１のエッジ側に位置し、光強度低減部材１９の外周端部とともに枠体５３に隠れていれば、確実に光漏れを防止することができる。

また、上記のように光強度低減部材１９のアレイ基板２０側の表面１９Ｓは、基板積層方向Ｚにおいて、カラーフィルタ１３のアレイ基板２０側の表面１３Ｓと同じレベルに位置している（図３中の破線Ｈを参照）。このため、光強度低減部材１９の表面１９Ｓとアレイ基板２０との距離は、カラーフィルタ１３の表面１３Ｓとアレイ基板２０との距離に等しい。したがって、図６の断面図に示す液晶パネル５１Ｃのように、表示領域Ａ１０内のスペーサ３３と同じ高さ（基板積層方向Ｚに沿った寸法）を有するスペーサ３３を周辺領域Ａ２０内にも設けることができ、これにより液晶パネル５１Ｃの全体に渡ってアレイ基板２０とカラーフィルタ基板１０との間の間隔、すなわちセルギャップを均一にすることができる。

スペーサ３３は、カラーフィルタ基板１０とアレイ基板２０との間に配置されてセルギャップを規定する部材である。なお、セルギャップを規定するスペーサは、リブとも呼ばれ、感光性樹脂をフォトリソグラフィ技術によってパターニングして形成する場合（後述する）にはフォトスペーサとも呼ばれ、柱状の場合には柱状スペーサとも呼ばれる。スペーサ３３は表示領域Ａ１０内および周辺領域Ａ２０内に設けられている。

表示領域Ａ１０内のスペーサ３３は、青色のカラーフィルタ１３Ｂのアレイ基板２０側の表面１３Ｓとアレイ基板２０との間に配置され両者に接触しており、これによって表示領域Ａ１０内のセルギャップを設定している。表示領域Ａ１０内のスペーサ３３は、例えば平面視においてＴＦＴや配線等が配置されバックライト光Ｌが透過しない箇所内に設けられており、これによりスペーサ３３が表示品位に影響しないようにしている。表示領域Ａ１０内のスペーサ３３は、青色のカラーフィルタ１３Ｂの全てに対して設けてもよいし、青色のカラーフィルタ１３Ｂのうちの一部に対して設けてもよいし、上記３色のうちの複数色のカラーフィルタ１３に対して設けてもよい。

周辺領域Ａ２０内のスペーサ３３は、光強度低減部材１９のアレイ基板２０側の表面１９Ｓとアレイ基板２０との間に配置され両者に接触しており、これによって周辺領域Ａ２０内のセルギャップを設定している。

このとき、カラーフィルタ１３の表面１３Ｓと同じレベルに位置する表面１９Ｓを有した光強度低減部材１９が存在するからこそ、表示領域Ａ１０内のスペーサ３３と同じ高さのスペーサ３３によって、両領域Ａ１０，Ａ２０を同じセルギャップに設定することができる。つまり、光強度低減部材１９を有さない場合、表示領域Ａ１０内のスペーサ３３と同じ高さのスペーサ３３を設けても、基板１０，２０の一方にしか接触しないので、周辺領域Ａ２０のセルギャップの設定に関与しないのである。

表示領域Ａ１０内および周辺領域Ａ２０内のスペーサ３３は、例えばアクリル系の感光性樹脂を、カラーフィルタ基板１０のアレイ基板２０側の表面上またはアレイ基板２０のカラーフィルタ基板１０側の表面上に例えばスピンコート法や印刷法で全面的に塗布し、フォトリソグラフィ技術でパターニングすることによって、同時に形成可能である。また、両領域Ａ１０，Ａ２０内のスペーサ３３の配置に対応した印刷版を用いてパターン印刷することによっても同時に形成可能である。これらの形成方法によれば、カラーフィルタ１３上および光強度低減部材１９上に同じ厚さの感光性樹脂膜を形成することができ、その結果、両領域Ａ１０，Ａ２０内のスペーサ３３を同じ高さにすることができる。両領域Ａ１０，Ａ２０内で同じ高さのスペーサ３３を形成可能な限り、他の形成方法、例えば所定厚さの感光性フィルムを転写しフォトリソグラフィ技術によってパターニングする方法を用いてもよい。

なお、液晶パネル５１Ｃは上記液晶パネル５１に替わって上記と同様の液晶表示装置５０を構成可能である。また、スペーサ３３を図５の液晶パネル５１に設けてもよい。

上記の説明では光強度低減部材１９を１色のカラーフィルタ１３を利用して構成したが、図７の断面図に示すカラーフィルタ基板１０Ｄのように光強度低減部材１９を各カラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒと同じ材料の各層１９Ｂ，１９Ｇ，１９Ｒを積層して構成してもよい。なお、カラーフィルタ基板１０Ｄは上記カラーフィルタ基板１０に替わって上記と同様の液晶パネル５１を構成可能である。この積層構造の光強度低減部材１９によれば、より高い光強度低減作用が得られる。３層構造の光強度低減部材１９は、例えば、各カラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒのパターニング時に、対応する各層１９Ｂ，１９Ｇ，１９Ｒも同時にパターニングし、カラーフィルタ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒの順次形成に従って３層１９Ｂ，１９Ｇ，１９Ｒを積み重ねることによって、形成可能である。

図７には層１９Ｂ、層１９Ｇおよび層１９Ｒがこの順序で遮光膜１２上に積層された構造を例示しているが、３層１９Ｂ，１９Ｇ，１９Ｒの積層順はこれに限られない。また、３層１９Ｂ，１９Ｇ，１９Ｒのうちの２層で光強度低減部材１９を構成してもよい。また、積層構造の光強度低減部材１９を図５の液晶パネル５１に設けてもよい。

図８に本発明に係る実施形態２の液晶表示装置５０Ｅを説明する断面図を示す。図８に示すように、液晶表示装置５０Ｅは上記液晶表示装置５０（図３等参照）において液晶パネル５１を、透過表示モードと反射表示モードとのいずれによっても表示可能な半透過型の液晶パネル５１Ｅに替えた構成を有している。

液晶パネル５１Ｅは、上記液晶パネル５１（図３等参照）においてアレイ基板２０、カラーフィルタ基板１０および光強度低減部材１９をアレイ基板２０Ｅ、カラーフィルタ基板１０Ｅおよび光強度低減部材２９に替えた構成を有している。

カラーフィルタ基板１０Ｅは、図８に示すように、上記カラーフィルタ基板１０（図３等参照）から光強度低減部材１９を取り除いた構成を有している。

図９にアレイ基板２０Ｅの拡大断面図を示す。図９に示すように、アレイ基板２０Ｅは、ガラス基板２１と、画素ＴＦＴ２２と、保護膜２３と、平坦化膜２４と、反射層２５と、画素電極２６とを含んで構成されている。なお、図８では、アレイ基板２０についてガラス基板２１以外の要素の図示を省略している。

画素ＴＦＴ２２は、画素電極２６の電位を制御するスイッチング素子であり、画素Ｐ（図４参照）ごとに設けられている。画素ＴＦＴ２２は、表示領域Ａ１０内においてガラス基板２１のカラーフィルタ基板１０側の主面２１Ｓ１上に配置されている。なお、ＴＦＴ２２に替えて他のスイッチング素子を用いてもよい。保護膜２３は、例えばシリコン酸化膜で構成され、画素ＴＦＴ２２上に積層されている。

平坦化膜２４は、例えば有機樹脂膜やシリコン酸化膜等で構成され、表示領域Ａ１０内では保護膜２３上に積層されており、周辺領域Ａ２０内にも延在している。なお、図９には周辺領域Ａ２０内の平坦化膜２４がガラス基板２１の主面２１Ｓ１上に配置された場合を例示しているが、当該主面２１Ｓ１上に各種の素子や配線等を配置し、これらの上に平坦化膜２４を積層してもよい。平坦化膜２４および保護膜２３を貫通して画素ＴＦＴ２２のドレイン２２ｄに至るコンタクトホールが設けられている。なお、一般的にＴＦＴのドレインとソースとは互換性があるので、ドレイン２２ｄをソース２２ｄと呼ぶことも可能である。平坦化膜２４においてカラーフィルタ基板１０側の表面は、コンタクトホール付近に設けられた凹凸部分を除いて、全体として平坦である。

反射層２５は、少なくとも可視光を反射する材料、例えばアルミニウムで構成され、平坦化膜２４の上記凹凸表面上に配置されている。反射層２５は、平坦化膜２４の凹凸表面に沿って設けられている。図９には反射層２５が平坦化膜２４の上記表面からコンタクトホールの側壁の途中まで延在した場合を例示しているが、反射層２５は、コンタクトホール内に延在させなくてもよいし、画素ＴＦＴ２２のドレイン２２ｄに接触するように延在させてもよいし、画素ＴＦＴ２２のドレイン２２ｄに接触させさらに画素ＴＦＴ２２上の平坦化膜２４にまで延在させてもよい。また、図９には反射層２５が透光可能な領域上に設けられている場合、すなわち反射層２５とガラス基板２１との間に遮光性の膜等が存在していない場合を例示しているが、そのような透光可能な領域を避け、遮光性の膜等に重ねて、例えば画素ＴＦＴ２２に重ねて、反射層２５を配置してもよい。

画素電極２６は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極で構成され、画素Ｐ（図４参照）ごとに設けられている。画素電極２６は、反射層２５を覆って平坦化膜２４上に積層されており、反射層２５よりも広く延在し平坦化膜２４との間に反射層２５が介在しない部分を有している。画素電極２６は、上記コンタクトホールを介して画素ＴＦＴ２２のドレイン２２ｄに接触している。

このため、カラーフィルタ基板１０Ｅの側から液晶パネル５１Ｅへ入射した光Ｌ１は反射層２５で反射され、この反射光Ｌ２を利用して表示光を生成される（反射表示モード）。反射表示モードでは、入射光Ｌ１および反射光Ｌ２の両方が、液晶パネル５１Ｅによって画素Ｐごとに調光される。なお、反射層２５は平坦化膜２４の凹凸表面に沿っているので、これにより反射光Ｌ２の広角化が図られる。他方、画素電極２６のうちで反射層２５に重なっていない部分を透過したバックライト光Ｌは上記と同様に透過表示モードによる表示に利用される。

光強度低減部材２９は、反射層２５と同じ材料で構成されている。このため、光強度低減部材２９へ入射する光は反射され、裏面側へ透過しない。つまり、当該裏面側から観測すれば、光強度低減部材２９は上記入射光を遮光する作用、換言すれば光強度低減作用を発揮する。

光強度低減部材２９は、周辺領域Ａ２０内において平坦化膜２４の上記表面上に、すなわち反射層２５と同層に配置されている。このとき、周辺領域Ａ２０内において基板積層方向Ｚに、カラーフィルタ基板１０の遮光膜１２、液晶３１、光強度低減部材２９およびアレイ基板２０がこの順序で並んでおり、したがって光強度低減部材２９は周辺領域Ａ２０内において、アレイ基板２０とカラーフィルタ基板１０の遮光膜１２との間に配置され、平面視において遮光膜１２および液晶３１に重なっている。光強度低減部材２９は、表示領域Ａ１０と周辺領域Ａ２０との境界から、枠体重なり領域Ａ２１内まで延在している。なお、図８では光強度低減部材２９がシール３２に接触している場合を例示しているが、シール３２と接触していなくてもよい。なお、周辺領域Ａ２０内に平坦化膜２４を設けずに保護膜２３を延在させ、当該保護膜２３上に光強度低減部材２９を配置してもよい。

光強度低減部材２９は、反射層２５用の膜を、平坦化膜２４上に全面的に形成し、反射層２５および光強度低減部材２９の両方のパターンを有する露光マスクを利用したフォトリソグラフィ技術でパターニングすることによって、反射層２５と同時に形成することができる。この形成方法によれば、露光マスクのパターンを変更するだけで反射層２５の形成工程を利用して光強度低減部材２９を形成することができる。また、この方法によれば光強度低減部材２９は反射層２５と同じ厚さで形成される。

シール３２は上記液晶パネル５１（図３参照）と同様に設けられている。すなわち、シール３２は、アレイ基板２０とカラーフィルタ基板１０との間に配置され、両基板を互いに固定している。シール３２は、光強度低減部材２９よりも液晶パネル５１Ｅのエッジ側に設けられ、平面視において枠体５３に重なっている。図８にはシール３２が平面視において光強度低減部材２９と重なっていない場合を例示しているが、図９に例示するように光強度低減部材１９をガラス基板２１のエッジ近傍、換言すれば周辺領域Ａ２０の外周エッジ近傍まで延在させてシール３２とアレイ基板２０との間に介在させてもよい。

なお、液晶パネル５１Ｅにおける液晶３１の配向制御の方式は、上記液晶パネル５１と同様に特に限定されるものではない。

上記構成により、アレイ基板２０の側から液晶パネル５１Ｅへ入射したバックライト光Ｌは、周辺領域Ａ２０内では光強度低減部材２９によって反射される。したがって、遮光膜１２が周辺領域Ａ２０内に穴１２ａを有している場合であっても、穴１２ａからバックライト光Ｌが漏れるのを防止することができる。

なお、液晶パネル５１Ｅに上記光強度低減部材１９を追加することにより、光漏れ防止効果がさらに向上する。この場合、２種類の光強度低減部材１９，２９を総称した光強度低減部材が周辺領域Ａ２０内において、カラーフィルタ基板１０の遮光膜１２とアレイ基板２０との間に配置され、平面視において遮光膜１２および液晶３１に重なっている。

本発明に係る実施形態１の液晶表示装置を説明する模式図である。 本発明に係る実施形態１の液晶表示装置について表示領域内の構成を説明する断面図である。 本発明に係る実施形態１の液晶表示装置について周辺領域内の構成を説明する断面図である。 本発明に係る実施形態１の液晶表示装置について周辺領域内の構成を説明する平面図である。 本発明に係る実施形態１の液晶表示装置について第２の構成を説明する断面図である。 本発明に係る実施形態１の液晶表示装置について第３の構成を説明する断面図である。 本発明に係る実施形態１の液晶表示装置について第４の構成を説明する断面図である。 本発明に係る実施形態２の液晶表示装置について周辺領域内の構成を説明する断面図である。 本発明に係る実施形態２の液晶パネルのアレイ基板を説明する拡大断面図である。 従来の液晶表示装置を説明する断面図である。

符号の説明

１０，１０Ｂ，１０Ｄ，１０Ｅ カラーフィルタ基板（第１基板）、１１ ガラス基板（第１下地基板）、１２ 遮光膜、１３，１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ カラーフィルタ、１３Ｓ 表面、１９，２９ 光強度低減部材、１９Ｓ 表面、２０，２０Ｅ アレイ基板（第２基板）、２１ ガラス基板（第２下地基板）、２５ 反射層、３１ 液晶、３２ シール、３３ スペーサ、５０，５０Ｅ 液晶表示装置、５１，５１Ｃ，５１Ｅ 液晶パネル、５２ バックライト、５３ 枠体、５３ａ 開口部、Ａ１０ 表示領域、Ａ２０ 周辺領域、Ａ２１ 枠体重なり領域、Ｌ バックライト光、Ｌ１ 入射光、Ｚ 基板積層方向。

Claims (11)

1. 互いに対向しシールによって互いに固定され前記シールとともに液晶を封入する第１基板と第２基板とを含んで構成された液晶パネルと、前記液晶パネルに対向して前記第２基板の側に配置されたバックライトと、を備え、前記液晶パネルが前記バックライトからのバックライト光を利用した透過表示モードによる表示が可能に構成された液晶表示装置であって、
   前記第１基板は、
   第１下地基板と、
   前記第１下地基板よりも前記第２基板の側に配置された遮光膜と、
   を有し、
   前記液晶パネルは、前記バックライト光の強度を低減する光強度低減部材をさらに含んで構成され、
   前記遮光膜は前記表示が行われる表示領域の周辺の周辺領域内に配置されており、前記光強度低減部材は前記第１基板の前記遮光膜と前記第２基板との間に配置され平面視において前記周辺領域内で前記遮光膜に重なっていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置であって、
   前記第１基板は、前記表示領域内で前記第１下地基板よりも前記第２基板の側に配置された複数のカラーフィルタをさらに有し、
   前記光強度低減部材は、前記複数のカラーフィルタのうちの少なくとも１つのカラーフィルタと同じ材料で構成され前記遮光膜に重ねて前記第１基板上に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項２に記載の液晶表示装置であって、
   前記複数のカラーフィルタは、複数の色のカラーフィルタで構成され、
   前記光強度低減部材は、前記複数の色のカラーフィルタのうちで透光性の最も低いカラーフィルタと同じ材料で構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項３に記載の液晶表示装置であって、
   前記透光性の最も低いカラーフィルタは、青色のカラーフィルタであることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
   前記光強度低減部材は、前記複数の色のカラーフィルタのうちの２色以上のカラーフィルタの材料が積層されて構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルは、
   前記複数のカラーフィルタのうちの少なくとも一部のカラーフィルタと前記第２基板との間に配置されており前記少なくとも一部のカラーフィルタの前記第２基板側の表面と前記第２基板とに接触している第１スペーサと、
   前記光強度低減部材と前記第２基板との間に配置された第２スペーサと、
   をさらに含んで構成され、
   前記光強度低減部材は、前記第１基板と前記第２基板との基板積層方向において前記少なくとも一部のカラーフィルタの前記表面と同じレベルに前記第２基板側の表面を有し、
   前記第２スペーサは、前記基板積層方向に沿って前記第１スペーサと同じ寸法を有し前記光強度低減部材の前記表面と前記第２基板とに接触していることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項２ないし請求項６のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
   前記シールは、少なくとも一部において前記光強度低減部材を介さずに前記第１基板に接触していることを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項７に記載の液晶表示装置であって、
   前記シールは、前記光強度低減部材よりも前記液晶パネルのエッジ側で前記第１基板に接触しており、
   前記液晶表示装置は、開口部において前記表示領域が露出するとともに前記平面視において前記シールと前記光強度低減部材の外周端部とに重なる枠体をさらに備えることを特徴とする液晶表示装置。
9. 請求項１に記載の液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルは、前記第１基板の側から前記液晶パネルへ入射する光を利用した反射表示モードによる表示も可能に構成された半透過型液晶パネルであり、
   前記第２基板は、
   第２下地基板と、
   前記第２下地基板よりも前記第１基板の側に配置されており、前記第１基板の側から入射する前記光を前記反射表示モードによる前記表示のために前記第１基板の側へ反射する、反射層と、
   を有し、
   前記光強度低減部材は、前記反射層と同じ材料で構成され前記第２基板上に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
10. 請求項９に記載の液晶表示装置であって、
    前記光強度低減部材は、前記反射層と同層に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
11. 互いに対向しシールによって互いに固定され前記シールとともに液晶を封入する第１基板と第２基板とを備え前記第２基板の側から入射する光を利用した透過表示モードによる表示が可能に構成された液晶パネルであって、
    前記第１基板は、
    第１下地基板と、
    前記第１下地基板よりも前記第２基板の側に配置された遮光膜と、
    を含んで構成され、
    前記液晶パネルは、前記第２基板の側から入射する前記光の強度を低減する光強度低減部材をさらに備え、
    前記遮光膜は前記表示が行われる表示領域の周辺の周辺領域内に配置されており、前記光強度低減部材は前記第１基板の前記遮光膜と前記第２基板との間に配置され平面視において前記周辺領域内で前記遮光膜に重なっていることを特徴とする液晶パネル。

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