JP2008164835A - Liquid crystal display panel, liquid crystal display element, liquid crystal display device, television receiver and substrate for liquid crystal display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示パネル、液晶表示素子、液晶表示装置、テレビジョン受信機及び液晶表示パネル用基板に関する。より詳しくは、液晶材料の使用量の低減が可能である液晶表示パネル、液晶表示素子、液晶表示装置、テレビジョン受信機及び液晶表示パネル用基板に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display panel, a liquid crystal display element, a liquid crystal display device, a television receiver, and a liquid crystal display panel substrate. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display panel, a liquid crystal display element, a liquid crystal display device, a television receiver, and a substrate for a liquid crystal display panel that can reduce the amount of liquid crystal material used.
液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力及び軽量という特徴を有するため、現在、各種の電子機器に広く用いられている。特に、スイッチング素子を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置は、例えば、パソコン等のOA機器、テレビ等のAV機器、携帯電話等の携帯機器等に広く採用されている。このような液晶表示装置においては、近年、大型化や高精細化、画素有効面積比率の向上(高開口率化)等が急速に進んでいる。 Liquid crystal display devices are characterized by their small size, thinness, low power consumption, and light weight, and are therefore widely used in various electronic devices at present. In particular, an active matrix liquid crystal display device having a switching element is widely used in, for example, OA equipment such as a personal computer, AV equipment such as a television, portable equipment such as a mobile phone, and the like. In such a liquid crystal display device, in recent years, enlargement, high definition, improvement of the pixel effective area ratio (high aperture ratio), and the like are rapidly progressing.
また近年、液晶表示装置においては、色純度向上(色再現範囲向上)による品位向上が求められており、その結果、カラーフィルタ層が厚くなる傾向にある。一方、各カラーフィルタ間を遮光する遮光層は、通常、ネガ型の感光性樹脂(黒色)から形成され、また、その断面形状が順テーパであることが好ましい。したがって、遮光層を現状より厚くすることが困難であった。これは、遮光層の厚みをあまり大きくしすぎた場合、光学濃度の高い黒色の感光性樹脂は、樹脂表面近傍でした感光により硬化されず、現像により未硬化の樹脂がサイドエッチングされてしまうためである。また、未硬化の樹脂のサイドエッチングが進みすぎると、遮光層の剥離にもつながる可能性があった。 In recent years, liquid crystal display devices have been required to improve quality by improving color purity (improving color reproduction range), and as a result, the color filter layer tends to be thick. On the other hand, the light shielding layer that shields light between the color filters is usually formed of a negative photosensitive resin (black), and the cross-sectional shape thereof is preferably a forward taper. Therefore, it has been difficult to make the light shielding layer thicker than the present state. This is because if the thickness of the light shielding layer is too large, the black photosensitive resin having a high optical density is not cured by the light exposure near the resin surface, and the uncured resin is side-etched by development. It is. Further, if the side etching of the uncured resin proceeds too much, the light shielding layer may be peeled off.
このような理由から、遮光層とカラーフィルタとには膜厚の差が存在することになる。そしてこれは、カラーフィルタと遮光層との間に段差が生じるという問題(すなわち、カラーフィルタ層を有する基板の上面を平坦にできないという問題)を発生する。その結果、液晶表示パネルを構成した際、凹部となる遮光層領域に余分な液晶材料を使用してしまうことにつながる。更に、パネルサイズの大型化にともない、余分な液晶材料の使用量はより多くなっている。 For this reason, there is a difference in film thickness between the light shielding layer and the color filter. This causes a problem that a step is generated between the color filter and the light shielding layer (that is, a problem that the upper surface of the substrate having the color filter layer cannot be flattened). As a result, when a liquid crystal display panel is configured, an extra liquid crystal material is used for the light shielding layer region that becomes a recess. Furthermore, as the panel size increases, the amount of extra liquid crystal material used is increasing.
それに対して、段差が生じる問題を解決するための様々な試みがなされている(例えば、特許文献1及び2参照。)。例えば特許文献1は、透明基板上に形成された複数色の着色画素パターンを覆って、上記透明基板全面に黒色感光性樹脂層を設け、上記黒色感光性樹脂層側からフォトマスクを介して露光後、現像してブラックマトリックスを形成し、次いで上記透明基板を通して全面露光後、再度現像処理を行うカラーフィルタの製造方法を開示している。これによれば、黒色感光性樹脂によりブラックマトリックスを形成するカラーフィルタの製造方法において、表面凹凸の少ないカラーフィルタが得られると記載されている。しかしながら、この方法によれば、平坦化のための工程が別途必要となるため、製造工程の簡略化という点で改善の余地があった。また、黒色感光性樹脂を厚膜化すると、2回露光を行っても未硬化の領域が残ってしまう可能性がある。
On the other hand, various attempts have been made to solve the problem of the level difference (see, for example,
また、例えば特許文献2は、ガラス基板上に形成している赤、緑及び青の色フィルタと色フィルタの境界部分を遮光する遮光体と色フィルターの下部に遮光体と同じ膜厚の透明なスペーサとを有する液晶表示装置用カラーフィルタを開示している。なお、特許文献2には、従来技術(特許文献2の図17)として、カラーフィルタ上に表面の凹凸を平坦化する目的で保護膜が形成された液晶表示装置が開示されている。しかしながら、特許文献2に記載の技術や特許文献2に記載の従来技術によれば、下地層を形成するための余分な工程が必要となるため、製造工程の簡略化という点で改善の余地があった。また、画素開口部にスペーサや保護膜が形成されるとともに、これらスペーサや保護膜の光透過率を100%とすることは通常不可能であることから、画素開口部の光透過率が減少し、表示品位が低下する可能性がある。
Further, for example,
なお、アレイ基板と対向基板とをシール材により貼り合わせた際に、遮光層およびその近傍で、基板相互間の間隔が減少して液晶材料が十分に注入されなくなったり、液晶材料の量の影響により遮光層およびその近傍で表示不良が発生することを防止するための技術として、アレイ基板と対向基板との間に液晶層が設けられている有効表示領域の周縁部を覆う遮光光と対向される対向基板の所定の位置又は遮光層の所定の位置若しくはその両方に、両基板をシール材により貼り合わせた際に、遮光層及びその近傍で、基板相互の間隔が減少することを抑止可能な突起を有する液晶表示装置が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。 Note that when the array substrate and the counter substrate are bonded to each other with a sealing material, the distance between the substrates decreases in the light shielding layer and its vicinity, and the liquid crystal material is not sufficiently injected, or the amount of the liquid crystal material is affected. As a technique for preventing the occurrence of display defects in the light shielding layer and its vicinity, the light is opposed to the light shielding light that covers the peripheral portion of the effective display area in which the liquid crystal layer is provided between the array substrate and the counter substrate. When the substrates are bonded to a predetermined position of the opposing substrate and / or a predetermined position of the light shielding layer with a sealing material, it is possible to prevent a decrease in the distance between the substrates in the light shielding layer and the vicinity thereof. A liquid crystal display device having protrusions is disclosed (for example, see Patent Document 3).
また、1種の感光性樹脂を用い、1工程のフォトリソグラフィ法でフォトスペーサと配向制御突起を同時かつ廉価に形成するための技術として、(1)ブラックマトリックス、着色画素、透明電極層が形成された透明基板上に、透明感光性樹脂層を形成し、(2)フォトスペーサ及び配向制御用突起に対応したパターンが形成されたフォトマスクを介して露光を行う際に、透明感光性樹脂層の上面と上記フォトマスクの膜面との間にギャップを設けた近接露光を行う液晶表示装置用カラーフィルタを製造する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。 In addition, as a technology to simultaneously and inexpensively form photo spacers and alignment control protrusions using one type of photosensitive resin by a one-step photolithography method, (1) a black matrix, colored pixels, and a transparent electrode layer are formed. A transparent photosensitive resin layer is formed on the transparent substrate, and (2) the transparent photosensitive resin layer is exposed through a photomask on which a pattern corresponding to the photo spacer and the alignment control protrusion is formed. Discloses a method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display device that performs proximity exposure with a gap provided between the upper surface of the photomask and the film surface of the photomask (see, for example, Patent Document 4).
また、基板上の段差に起因する強誘電性液晶の配向欠陥の発生を防止し、強誘電性液晶素子が本来もっている高速応答性とメモリー効果特性を充分に発揮するための技術として、透明電極の形成された一対の平行基板間に強誘電性液晶を狭持し、少なくとも一方の透明電極と基板間にカラーフィルタを有する強誘電性液晶素子において、各画素のカラーフィルタが感光性基を分子内に有するポリイミド系樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂のフォトリソ工程によりほぼ同一の膜厚に形成され、上記カラーフィルタ上にパターン形状の透明電極及び配向制御膜を順次積層してなる強誘電性液晶素子が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。 In addition, as a technology for preventing the occurrence of alignment defects in the ferroelectric liquid crystal due to the steps on the substrate and fully exhibiting the high-speed response and memory effect characteristics inherent in the ferroelectric liquid crystal element, a transparent electrode In a ferroelectric liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates formed with a color filter between at least one transparent electrode and the substrate, the color filter of each pixel has a photosensitive group as a molecule. It is formed to have almost the same film thickness by a photolithography process of a colored resin in which a coloring material is dispersed in a polyimide resin, and a pattern-shaped transparent electrode and an alignment control film are sequentially laminated on the color filter. A ferroelectric liquid crystal element is disclosed (for example, see Patent Document 5).
更に、複雑な配向処理を用いずに液晶分子の配向制御を行って、製造工程を簡略化することができ、更に視角依存性を改善することができる技術として、一対の基板間に挟まれた液晶層に信号電圧を印加して画像表示する液晶表示装置において、上記基板の液晶層側表面に、側面の表面が少なくとも液晶配向樹脂からなり、上記液晶層の液晶分子が上記側面に対して略平行又は垂直に配向する複数の提状ラインパターンをそれぞれ間隔をおいて設けた液晶表示装置が開示されている(例えば、特許文献6参照。)。 Furthermore, as a technique that can simplify the manufacturing process by controlling the alignment of the liquid crystal molecules without using a complicated alignment process, and can further improve the viewing angle dependency, it is sandwiched between a pair of substrates. In the liquid crystal display device that displays an image by applying a signal voltage to the liquid crystal layer, the surface of the side surface is made of at least a liquid crystal alignment resin on the liquid crystal layer side surface of the substrate, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are substantially aligned with the side surface. There has been disclosed a liquid crystal display device in which a plurality of proposed line patterns oriented in parallel or vertically are provided at intervals (see, for example, Patent Document 6).
そして、基板上に形成されたカラーフィルタ層と、上記カラーフィルタ層の端部に形成された段差部を平坦化する平坦化用構造物とを有する表示装置用基板が開示されている(例えば、特許文献7参照。)。図61は、特許文献7に記載の一実施形態による液晶表示装置のCF基板側の構成を示す模式図であり、(a)は、平面模式図であり、(b)は、(a)中のS1−S2線における断面図である。特許文献7に記載の液晶表示装置によれば、図61に示すように、赤、緑及び青のカラーフィルタ621R、621G、621Bの隙間の段差部690に、平坦化用構造物691が形成されている。これにより、段差部への配向膜溶液の流れ込みが防止でき、配向膜の膜厚ムラが防止でき、表示品位の良好な液晶表示装置を実現できると記載されている。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、表示品位を悪化させることなく、液晶材料の使用量を削減することができる液晶表示パネル、液晶表示素子、液晶表示装置、テレビジョン受信機及び液晶表示パネル用基板を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and a liquid crystal display panel, a liquid crystal display element, a liquid crystal display device, and a television receiver capable of reducing the amount of liquid crystal material used without deteriorating display quality. And it aims at providing the board | substrate for liquid crystal display panels.
本発明者らは、表示品位を悪化させることなく、液晶材料の使用量を削減することができる液晶表示パネル、液晶表示素子、液晶表示装置、テレビジョン受信機及び液晶表示パネル用基板について種々検討したところ、表示に影響しない遮光領域に着目した。そして、遮光領域に絶縁層を配置し、液晶層は、基板を平面視したときに絶縁層と重複する領域での厚みが、画素開口部での厚みよりも小さく設定されていることにより、表示品位に悪影響を与えることなく液晶材料の使用量を削減できることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The present inventors have made various studies on a liquid crystal display panel, a liquid crystal display element, a liquid crystal display device, a television receiver, and a substrate for a liquid crystal display panel that can reduce the amount of liquid crystal material used without deteriorating display quality. As a result, attention was paid to a light-shielding region that does not affect the display. In addition, an insulating layer is disposed in the light shielding region, and the liquid crystal layer has a thickness in a region overlapping with the insulating layer when the substrate is viewed in plan, which is smaller than the thickness in the pixel opening portion. The inventors have found that the amount of liquid crystal material used can be reduced without adversely affecting the quality, and have arrived at the present invention by conceiving that the above problems can be solved brilliantly.
すなわち、本発明は、対向する一対の基板と、基板間に設けられた液晶層とを備える液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルは、少なくともいずれか一方の基板の液晶層側に絶縁層を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、遮光領域に配置され、上記液晶層は、絶縁層が配置された領域での厚みが、画素開口部での厚みよりも小さく設定されている液晶表示パネルである。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶材料の使用量を削減することができる。 That is, the present invention is a liquid crystal display panel comprising a pair of opposing substrates and a liquid crystal layer provided between the substrates, wherein the liquid crystal display panel is an insulating layer on the liquid crystal layer side of at least one of the substrates. The insulating layer is disposed in a light shielding region when the substrate is viewed in plan, and the liquid crystal layer is set such that the thickness in the region where the insulating layer is disposed is smaller than the thickness in the pixel opening. It is a liquid crystal display panel. Thereby, the usage-amount of liquid crystal material can be reduced, without deteriorating display quality.
なお、上記一対の基板は、通常、絶縁基板を有する。また、上記絶縁層は、いずれか一方の基板に設けられてもよいし、両方の基板に設けられてもよい。 Note that the pair of substrates usually includes an insulating substrate. Moreover, the said insulating layer may be provided in any one board | substrate and may be provided in both board | substrates.
本発明の液晶表示パネルの構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。
本発明の液晶表示パネルにおける好ましい形態について以下に詳しく説明する。
The configuration of the liquid crystal display panel of the present invention is not particularly limited as long as such a component is formed as essential, and may or may not include other components. Absent.
A preferred embodiment of the liquid crystal display panel of the present invention will be described in detail below.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域に配置されてもよい。 The insulating layer may be disposed in the non-display area when the substrate is viewed in plan.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に遮光層を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることが好ましい。これにより、画素開口部の光透過率が減少することを抑制することができる。 At least one of the substrates has a light shielding layer on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer may be disposed in a region overlapping with the light shielding layer located in the non-display region when the substrate is viewed in plan. preferable. Thereby, it can suppress that the light transmittance of a pixel opening part reduces.
なお、本明細書において、ある部材が、基板(パネル)を平面視又は断面視したときに、他の部材と重なる領域に配置される形態は、ある部材と他の部材とが接していてもよいし、接していなくてもよい。 Note that in this specification, when a certain member is arranged in a region overlapping with another member when the substrate (panel) is viewed in a plan view or a cross-section, the certain member may be in contact with the other member. It ’s good or not.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域の略全域に配置されることが好ましい。これにより、液晶材料の使用量をより低減することができる。 The insulating layer is preferably disposed over substantially the entire non-display area when the substrate is viewed in plan. Thereby, the usage-amount of liquid-crystal material can be reduced more.
上記液晶表示パネルは、非表示領域の基板間に封止材を有し、上記絶縁層は、上記封止材と重ならないことが好ましい。これにより、絶縁層の基板又は封止材との密着性の強弱によらず、封止材と基板とを確実に密着させることができる。 The liquid crystal display panel preferably has a sealing material between substrates in a non-display area, and the insulating layer preferably does not overlap the sealing material. Accordingly, the sealing material and the substrate can be reliably adhered regardless of the strength of adhesion between the insulating layer and the substrate or the sealing material.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域においてスリットを有することが好ましい。これにより、残留気泡の発生を低減することができるとともに、液晶材料の注入時間を短くすることができる。また、ガスの発生量を低減することができる。 The insulating layer preferably has a slit in the non-display area when the substrate is viewed in plan. Thereby, generation | occurrence | production of a residual bubble can be reduced and the injection | pouring time of liquid crystal material can be shortened. In addition, the amount of gas generated can be reduced.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に配線を有し、上記スリットは、基板を平面視したときに、配線と重ならない領域に配置されることが好ましい。これにより、配線の寄生容量を低減しつつ、気泡の発生を抑制することができる。 At least one of the substrates preferably has wiring on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the slit is preferably disposed in a region that does not overlap with the wiring when the substrate is viewed in plan. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble can be suppressed, reducing the parasitic capacitance of wiring.
上記スリットは、基板を平面視したときに、液晶を注入又は滴下する工程における液晶の流れる方向に沿って配置されることが好ましい。これにより、液晶材料の注入時間をより短くすることができる。 The slit is preferably arranged along the direction in which the liquid crystal flows in the step of injecting or dropping the liquid crystal when the substrate is viewed in plan. Thereby, the injection time of the liquid crystal material can be further shortened.
上記スリットは、基板を平面視したときに、表示領域の輪郭線と略平行な方向に配置されることが好ましい。これにより、非表示領域に気泡が発生した場合でも、表示領域に気泡が移動するのを抑制することができる。 The slit is preferably arranged in a direction substantially parallel to the outline of the display area when the substrate is viewed in plan. Thereby, even when bubbles are generated in the non-display area, it is possible to prevent the bubbles from moving to the display area.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域に配置されてもよい。 The insulating layer may be disposed in the display area when the substrate is viewed in plan.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に遮光層を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることが好ましい。これにより、画素開口部の光透過率が減少することを抑制することができる。 At least one of the substrates preferably has a light shielding layer on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is preferably disposed in a region overlapping the light shielding layer located in the display region when the substrate is viewed in plan view. . Thereby, it can suppress that the light transmittance of a pixel opening part reduces.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域に配列された画素間の境界領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることことが好ましい。これにより、画素開口部の光透過率が減少することを抑制することができる。 The insulating layer is preferably disposed in a region overlapping with a light shielding layer located in a boundary region between pixels arranged in the display region when the substrate is viewed in plan. Thereby, it can suppress that the light transmittance of a pixel opening part reduces.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域における遮光領域の略全域に配置されることが好ましい。これにより、絶縁層によって画素開口部の光透過率が減少することを抑制しつつ、寄生容量と液晶材料の使用量とを低減することができる。 The insulating layer is preferably disposed over substantially the entire light shielding region in the display region when the substrate is viewed in plan. Accordingly, it is possible to reduce the parasitic capacitance and the amount of liquid crystal material used while suppressing the light transmittance of the pixel opening from being reduced by the insulating layer.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に配線を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域の略全域の配線に沿って配置されることが好ましい。これにより、液晶材料の使用量と寄生容量とをより低減することができる。 It is preferable that at least one of the substrates has wiring on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is disposed along the wiring in substantially the entire display area when the substrate is viewed in plan. Thereby, the usage-amount and parasitic capacitance of liquid crystal material can be reduced more.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素の隅部に配置されることが好ましい。MVAモード等においては、絶縁層が画素の隅部に配置されたとしても、絶縁層が画素開口部の液晶分子の配向に影響を与えることはほとんど無い。このように、画像表示に利用されないデッドスペースである画素の隅部を絶縁層の配置スペースとして利用することによって、平面視したときの絶縁層の面積を広く取りやすくなる。したがって、この形態によれば、画素開口部の光透過率が減少するのを抑制しつつ、液晶材料の使用量とをより効果的に低減することができる。 The insulating layer is preferably disposed in a corner portion of the pixel when the substrate is viewed in plan. In the MVA mode or the like, even if the insulating layer is arranged at the corner of the pixel, the insulating layer hardly affects the alignment of the liquid crystal molecules in the pixel opening. Thus, by using the corners of the pixels, which are dead spaces that are not used for image display, as the arrangement space for the insulating layer, the area of the insulating layer when viewed in plan can be easily increased. Therefore, according to this embodiment, it is possible to more effectively reduce the amount of liquid crystal material used while suppressing a decrease in the light transmittance of the pixel opening.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に配向制御用突起を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素の隅部に配置された配向制御用突起と一体的に形成されることが好ましい。これにより、製造工程を複雑化させることなく、また、画素開口部の光透過率が減少するのを抑制しつつ、液晶材料の使用量をより効果的に低減することができる。 At least one of the substrates has an alignment control protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is integrated with the alignment control protrusion disposed at the corner of the pixel when the substrate is viewed in plan view. It is preferable to be formed. Thereby, the amount of liquid crystal material used can be more effectively reduced without complicating the manufacturing process and suppressing the decrease in the light transmittance of the pixel opening.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素の隅部に配置された配向制御用突起の画素の中心とは反対側に配置されることが好ましい。これにより、絶縁層が画素開口部の液晶分子の配向に影響を与えることを実質的に無くすことができる。したがって、画素開口部の光透過率が減少するのをより効果的に抑制しつつ、液晶材料の使用量をより効果的に低減することができる。 The insulating layer is preferably disposed on the opposite side of the center of the pixel of the alignment control protrusion disposed at the corner of the pixel when the substrate is viewed in plan. Thereby, it is possible to substantially eliminate the influence of the insulating layer on the alignment of the liquid crystal molecules in the pixel opening. Therefore, it is possible to more effectively reduce the amount of liquid crystal material used while more effectively suppressing the light transmittance of the pixel opening.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、島状に配置されることが好ましい。これにより、配向膜の塗布性を向上することができる。また、液晶材料の通り道を確保することができ、液晶封入時における気泡の発生を抑制することができる。 The insulating layer is preferably arranged in an island shape when the substrate is viewed in plan. Thereby, the applicability | paintability of alignment film can be improved. Further, a passage for the liquid crystal material can be secured, and generation of bubbles at the time of liquid crystal encapsulation can be suppressed.
上記絶縁層は、当該絶縁層を有する基板を構成するいずれかの部材と同一の材料を含んで構成されることが好ましい。これにより、製造工程の簡略化が可能となる。 The insulating layer preferably includes the same material as any member constituting the substrate having the insulating layer. Thereby, the manufacturing process can be simplified.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に複数のカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を有し、上記絶縁層は、カラーフィルタ層を有する基板に配置され、かついずれかのカラーフィルタと同一の材料を含んで構成されることが好ましい。これにより、材料、現像プロセス等の共用化を図ることができるため、製造工程の簡略化が可能となる。 At least one of the substrates has a color filter layer including a plurality of color filters on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is disposed on the substrate having the color filter layer and is the same as any one of the color filters. It is preferable that it is comprised including these materials. This makes it possible to share materials, development processes, and the like, so that the manufacturing process can be simplified.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起を有することが好ましい。これにより、MVA(Multi−domain Vertical Alignment)モード等のマルチドメインを有する液晶モードを実現することができるので、広視野角化が可能となる。 At least one of the substrates preferably has an alignment control protrusion and / or an alignment control auxiliary protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate. Thereby, a liquid crystal mode having a multi-domain such as an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode can be realized, so that a wide viewing angle can be achieved.
上記絶縁層は、配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起と同一の材料を含んで構成されることが好ましい。これにより、材料、現像プロセス等の共用化を図ることができるため、製造工程の簡略化が可能となる。 The insulating layer is disposed on at least one substrate having an alignment control protrusion and / or an alignment control auxiliary protrusion, and includes the same material as the alignment control protrusion and / or the alignment control auxiliary protrusion. It is preferable. This makes it possible to share materials, development processes, and the like, so that the manufacturing process can be simplified.
上記絶縁層は、配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ基板を平面視したときに、配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起と重ならない領域に配置されることが好ましい。これにより、絶縁層が配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起の配向制御に悪影響を与えないため、表示品位が低下することを防止することができる。 The insulating layer is disposed on at least one substrate having alignment control protrusions and / or alignment control auxiliary protrusions, and overlaps with the alignment control protrusions and / or alignment control auxiliary protrusions when the substrate is viewed in plan view. It is preferable to arrange in an area that does not become necessary. Thereby, since the insulating layer does not adversely affect the alignment control of the alignment control protrusion and / or the alignment control auxiliary protrusion, it is possible to prevent the display quality from deteriorating.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に配向制御用補助突起を有し、上記絶縁層は、配向制御用補助突起を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ基板を平面視したときに、配向制御用補助突起との間に間隔を有して配置されることが好ましい。これにより、配向制御用補助突起の配向規制力が強くなりすぎることによって、基板を平面視したときに、偏光板の偏光軸方向に略平行又は略垂直な方向に向く液晶分子が増加することを抑制することができる。したがって、画素開口部の光透過率が減少することを抑制することができるので、表示品位が低下することを防止することができる。 At least one of the substrates has an alignment control auxiliary protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is disposed on at least one substrate having the alignment control auxiliary protrusion, and the substrate is viewed in plan view. In addition, it is preferable that they are arranged with a gap between them and the alignment control auxiliary projections. As a result, the alignment control force of the alignment control auxiliary protrusions becomes too strong, and when the substrate is viewed in plan view, liquid crystal molecules directed in a direction substantially parallel or substantially perpendicular to the polarization axis direction of the polarizing plate increase. Can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the light transmittance of the pixel opening, and thus it is possible to prevent the display quality from being deteriorated.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に配向制御用補助突起を有し、上記絶縁層は、画素の隅部に配置された配向制御用補助突起の根元部と一体的に形成され、上記配向制御用補助突起は、基板を平面視したときに、その幅が根元部から先端部に向かって細くなることが好ましい。これにより、基板を平面視したときに、偏光板の偏光軸方向に対して斜め方向に配向する液晶分子を増加させることができるので、画素開口部の光透過率が減少することを抑制しつつ、液晶材料の使用量をより効果的に低減することができる。 At least one of the substrates has an alignment control auxiliary protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is formed integrally with a base portion of the alignment control auxiliary protrusion arranged at the corner of the pixel. The alignment control auxiliary projections preferably have a width that decreases from the root portion toward the tip when the substrate is viewed in plan. As a result, when the substrate is viewed in plan, liquid crystal molecules that are oriented obliquely with respect to the polarization axis direction of the polarizing plate can be increased. The amount of liquid crystal material used can be reduced more effectively.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に配向制御用補助突起を有し、上記絶縁層は、画素の隅部に配置された配向制御用補助突起の先端部以外の部分と一体的に形成されることが好ましい。これにより、基板を平面視したときに、偏光板の偏光軸方向に対して斜め方向に配向する液晶分子をより増加させることができるので、画素開口部の光透過率が減少することをより抑制しつつ、液晶材料の使用量をより効果的に低減することができる。 At least one of the substrates has an alignment control auxiliary protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is integrated with a portion other than the tip of the alignment control auxiliary protrusion disposed at the corner of the pixel. It is preferable to be formed. As a result, when the substrate is viewed in plan, the number of liquid crystal molecules that are oriented obliquely with respect to the polarization axis direction of the polarizing plate can be increased, thereby further suppressing the decrease in the light transmittance of the pixel opening. However, the amount of liquid crystal material used can be reduced more effectively.
上記基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に、絶縁基板側から順に、開口部を有する遮光層と、複数のカラーフィルタが遮光層の開口部に配置されたカラーフィルタ層と、遮光層及びカラーフィルタ層上の略全面に設けられた共通電極と、絶縁層とを有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、遮光層と重なる領域に配置されることが好ましい。これにより、画素開口部の光透過率が減少するのを抑制できるので、表示不良の発生を抑制することができる。 At least one of the substrates includes, on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, in order from the insulating substrate side, a light shielding layer having an opening, a color filter layer in which a plurality of color filters are arranged in the opening of the light shielding layer, and a light shielding layer And a common electrode provided on substantially the entire surface of the color filter layer and an insulating layer, and the insulating layer is preferably disposed in a region overlapping with the light shielding layer when the substrate is viewed in plan view. Thereby, since it can suppress that the light transmittance of a pixel opening part reduces, generation | occurrence | production of a display defect can be suppressed.
上記カラーフィルタ層は、その膜厚が遮光層の膜厚よりも大きく、上記絶縁層は、その膜厚が遮光層とカラーフィルタとの段差よりも大きいことが好ましい。これにより、寄生容量と液晶材料の使用量とをより効果的に低減することができる。 The color filter layer preferably has a film thickness larger than that of the light shielding layer, and the insulating layer preferably has a film thickness larger than the step between the light shielding layer and the color filter. As a result, the parasitic capacitance and the amount of liquid crystal material used can be more effectively reduced.
上記基板の一方は、絶縁基板の液晶層側に共通電極を有し、上記基板の他方は、絶縁基板の液晶層側に配線を有し、上記絶縁層は、共通電極及び配線の間に配置されることが好ましい。これにより、共通電極及び配線間で発生する寄生容量を低減することができる。なお、通常、上記基板の一方は、絶縁基板の液晶層側に共通電極を有し、上記基板の他方は、絶縁基板の液晶層側に配線を有する。また、共通電極を有する基板は、アクティブマトリクス基板と対をなす対向基板と呼ばれるものであってもよい。一方、配線を有する基板は、通常、配線の他に、スイッチング素子、マトリクス状に配置された画素電極、層間絶縁膜等を有する。このように、配線を有する基板は、通常、アクティブ素子を有するアクティブマトリクス基板である。更に、絶縁層が設けられる基板は特に限定されず、そして、アクティブマトリクス基板としては、通常のアレイ基板に限定されず、アレイとブラックマトリクスとの合わせ精度に依存した領域を小さくするために、ブラックマトリクスを設けたアレイ基板(BM on Array)、及び、カラーフィルタを配置したアレイ基板(カラーフィルタ on Array)等を含むものである。なお、カラーフィルタは、リードタイムの短縮と調達の容易性との観点からは、対向基板に配置されることが好ましい。 One of the substrates has a common electrode on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, the other of the substrate has a wiring on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is disposed between the common electrode and the wiring It is preferred that Thereby, the parasitic capacitance generated between the common electrode and the wiring can be reduced. Normally, one of the substrates has a common electrode on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the other of the substrates has a wiring on the liquid crystal layer side of the insulating substrate. The substrate having the common electrode may be a so-called counter substrate that forms a pair with the active matrix substrate. On the other hand, a substrate having wiring usually has switching elements, pixel electrodes arranged in a matrix, an interlayer insulating film, and the like in addition to the wiring. Thus, the substrate having wiring is usually an active matrix substrate having active elements. Further, the substrate on which the insulating layer is provided is not particularly limited, and the active matrix substrate is not limited to a normal array substrate, and in order to reduce the area depending on the alignment accuracy between the array and the black matrix, An array substrate (BM on Array) provided with a matrix, an array substrate (color filter on Array) provided with a color filter, and the like are included. The color filter is preferably disposed on the counter substrate from the viewpoint of shortening the lead time and ease of procurement.
上記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置されることが好ましく、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、遮光領域であり、かつ画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置されることがより好ましい。これにより、画素開口部の光透過率が減少するのをより効果的に抑制することができる。 The insulating layer is preferably disposed in a region that does not affect the alignment of the liquid crystal molecules in the pixel region when the substrate is viewed in plan, and the insulating layer is a light shielding region when the substrate is viewed in plan. More preferably, it is arranged in a region that does not affect the alignment of the liquid crystal molecules in the pixel region. Thereby, it can suppress more effectively that the light transmittance of a pixel opening part reduces.
上記基板の一方は、絶縁基板の液晶層側に画素電極を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したとき、画素電極と重ならない領域に配置されることが好ましい。これにより、画素電極と共通電極との間に電圧を印加したときに絶縁層の影響で液晶の配向状態が乱れて画素開口部の光透過率が減少するのをより効果的に抑制することができる。 One of the substrates has a pixel electrode on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, and the insulating layer is preferably disposed in a region that does not overlap with the pixel electrode when the substrate is viewed in plan. As a result, when the voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, the liquid crystal orientation state is disturbed due to the influence of the insulating layer and the light transmittance of the pixel opening is more effectively suppressed. it can.
上記絶縁層は、基板を断面視したとき、順テーパ形状を有することが好ましい。これにより、配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起の材料を用いて、絶縁層を容易に形成することができる。また、配向膜の塗布性を向上でき、液晶分子の配向状態を安定化させることができる。 The insulating layer preferably has a forward tapered shape when the substrate is viewed in cross section. Thereby, the insulating layer can be easily formed using the material for the alignment control protrusion and / or the alignment control auxiliary protrusion. Moreover, the applicability | paintability of alignment film can be improved and the orientation state of a liquid crystal molecule can be stabilized.
上記絶縁層は、着色されていることが好ましい。これにより、コントラスト比を向上することができる。 The insulating layer is preferably colored. Thereby, the contrast ratio can be improved.
上記絶縁層は、遮光性を有することが好ましい。これにより、コントラスト比を向上することができる。 The insulating layer preferably has a light shielding property. Thereby, the contrast ratio can be improved.
なお、本発明の液晶表示パネルにおいて、上記各好適な形態は、適宜組み合わせることが可能である。 In the liquid crystal display panel of the present invention, the above preferred embodiments can be combined as appropriate.
本発明はまた、本発明の液晶表示パネルを含んで構成される液晶表示素子でもある。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶使用量を削減することができる。 The present invention is also a liquid crystal display element including the liquid crystal display panel of the present invention. Thereby, the amount of liquid crystal used can be reduced without deteriorating the display quality.
本発明はまた、本発明の液晶表示素子を含んで構成される液晶表示装置でもある。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶使用量を削減することができる。 The present invention is also a liquid crystal display device including the liquid crystal display element of the present invention. Thereby, the amount of liquid crystal used can be reduced without deteriorating the display quality.
本発明はまた、本発明の液晶表示装置を含んで構成されるテレビジョン受信機(TV装置)でもある。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶使用量を削減することができる。 The present invention is also a television receiver (TV device) including the liquid crystal display device of the present invention. Thereby, the amount of liquid crystal used can be reduced without deteriorating the display quality.
本発明はまた、対向する一対の基板と、基板間に設けられた液晶層とを備える液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板であって、上記液晶表示パネル用基板は、基板を平面視したときに、遮光領域に配置される絶縁層を有する液晶表示パネル用基板でもある。これにより、本発明の液晶表示パネル用基板を用いて作製された液晶表示パネルにおいて、表示品位を悪化させることなく、液晶材料の使用量を削減することができる。 The present invention is also a liquid crystal display panel substrate used in a liquid crystal display panel comprising a pair of opposing substrates and a liquid crystal layer provided between the substrates, wherein the substrate for a liquid crystal display panel is a plan view of the substrate. It is also a liquid crystal display panel substrate having an insulating layer disposed in the light shielding region. Thereby, in the liquid crystal display panel produced using the liquid crystal display panel substrate of the present invention, the amount of liquid crystal material used can be reduced without deteriorating the display quality.
本発明の液晶表示パネル用基板の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。 The configuration of the substrate for a liquid crystal display panel of the present invention is not particularly limited as long as such components are formed as essential, and other components may or may not be included. It is not a thing.
本発明の液晶表示パネル用基板においては、本発明の液晶表示パネルと同様の観点から、以下の形態が好ましい。すなわち、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域となる領域に配置されてもよい。なお、非表示領域となる領域とは、より具体的には、本発明の液晶表示パネル用基板を用いて液晶表示パネルを組み立てた時に非表示領域となる領域を意味する。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に遮光層を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域となる領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域となる領域の略全域に配置されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、非表示領域となる領域においてスリットを有することが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に配線を有し、上記スリットは、基板を平面視したときに、配線と重ならない領域に配置されることが好ましい。上記スリットは、基板を平面視したときに、液晶を注入又は滴下する工程における液晶の流れる方向に沿って配置されることが好ましい。上記スリットは、基板を平面視したときに、表示領域となる領域の輪郭線と略平行な方向に配置されることが好ましい。なお、表示領域となる領域とは、より具体的には、本発明の液晶表示パネル用基板を用いて液晶表示パネルを組み立てた時に表示領域となる領域を意味する。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域に配置されてもよい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に遮光層を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域となる領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域に配列された画素間の境界領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域における遮光領域の略全域に配置されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に配線を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域の略全域の配線に沿って配置されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素の隅部に配置されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に配向制御用突起を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素の隅部に配置された配向制御用突起と一体的に形成されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素の隅部に配置された配向制御用突起の画素の中心とは反対側に配置されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、島状に配置されることが好ましい。上記絶縁層は、液晶表示パネル用基板を構成するいずれかの部材と同一の材料を含んで構成されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に、複数のカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を有し、上記絶縁層は、いずれかのカラーフィルタと同一の材料を含んで構成されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に、配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起を有することが好ましい。上記絶縁層は、配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起と同一の材料を含んで構成されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を平面視したときに、配向制御用突起及び/又は配向制御用補助突起と重ならない領域に配置されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に、配向制御用補助突起を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、配向制御用補助突起との間に間隔を有して配置されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に、配向制御用補助突起を有し、上記絶縁層は、画素の隅部に配置された配向制御用補助突起の根元部と一体的に形成され、上記配向制御用補助突起は、基板を平面視したときに、その幅が根元部から先端部に向かって細くなることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に、配向制御用補助突起を有し、上記絶縁層は、画素の隅部に配置された配向制御用補助突起の先端部以外の部分と一体的に形成されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に、絶縁基板側から順に、開口部を有する遮光層と、複数のカラーフィルタが遮光層の開口部に配置されたカラーフィルタ層と、遮光層及びカラーフィルタ層上の略全面に設けられた共通電極と、絶縁層とを有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、遮光層と重なる領域に配置されることが好ましい。上記カラーフィルタ層は、その膜厚が遮光層の膜厚よりも大きく、上記絶縁層は、その膜厚が遮光層とカラーフィルタとの段差よりも大きいことが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に共通電極を有し、上記絶縁層は、共通電極よりも上層に配置されることが好ましい。なお、上層とは、絶縁基板からより遠い層を意味する。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に配線を有し、上記絶縁層は、配線よりも上層に配置されることが好ましい。上記液晶表示パネル用基板は、絶縁層が設けられた面に、画素電極を有し、上記絶縁層は、基板を平面視したとき、画素電極と重ならない領域に配置されることが好ましい。上記絶縁層は、基板を断面視したとき、順テーパ形状を有することが好ましい。上記絶縁層は、着色されていることが好ましい。上記絶縁層は、遮光性を有することが好ましい。 In the liquid crystal display panel substrate of the present invention, the following modes are preferred from the same viewpoint as the liquid crystal display panel of the present invention. That is, the insulating layer may be arranged in a region that becomes a non-display region when the substrate is viewed in plan. In addition, the area | region used as a non-display area | region means the area | region which becomes a non-display area | region more specifically, when a liquid crystal display panel is assembled using the board | substrate for liquid crystal display panels of this invention. The substrate for a liquid crystal display panel has a light shielding layer on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer overlaps with a light shielding layer located in a region to be a non-display region when the substrate is viewed in plan view. Preferably they are arranged. The insulating layer is preferably disposed over substantially the entire region to be a non-display region when the substrate is viewed in plan. The insulating layer preferably has a slit in a region that becomes a non-display region when the substrate is viewed in plan. It is preferable that the liquid crystal display panel substrate has a wiring on a surface provided with an insulating layer, and the slit is disposed in a region that does not overlap with the wiring when the substrate is viewed in plan. The slit is preferably arranged along the direction in which the liquid crystal flows in the step of injecting or dropping the liquid crystal when the substrate is viewed in plan. The slit is preferably arranged in a direction substantially parallel to the contour line of the region that becomes the display region when the substrate is viewed in plan. In addition, the area | region used as a display area means the area | region used as a display area when a liquid crystal display panel is assembled using the board | substrate for liquid crystal display panels of this invention more specifically. The insulating layer may be disposed in the display area when the substrate is viewed in plan. The liquid crystal display panel substrate has a light shielding layer on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer is disposed in a region overlapping with the light shielding layer located in a region to be a display region when the substrate is viewed in plan view. It is preferred that The insulating layer is preferably disposed in a region overlapping with a light shielding layer located in a boundary region between pixels arranged in the display region when the substrate is viewed in plan. The insulating layer is preferably disposed over substantially the entire light shielding region in the display region when the substrate is viewed in plan. The substrate for a liquid crystal display panel preferably has a wiring on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer is preferably arranged along the wiring in a substantially entire area of the display region when the substrate is viewed in plan. . The insulating layer is preferably disposed in a corner portion of the pixel when the substrate is viewed in plan. The liquid crystal display panel substrate has an alignment control protrusion on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer includes an alignment control protrusion disposed at a corner of the pixel when the substrate is viewed in plan view. It is preferable to form integrally. The insulating layer is preferably disposed on the opposite side of the center of the pixel of the alignment control protrusion disposed at the corner of the pixel when the substrate is viewed in plan. The insulating layer is preferably arranged in an island shape when the substrate is viewed in plan. The insulating layer preferably includes the same material as any member constituting the substrate for a liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel substrate has a color filter layer including a plurality of color filters on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer includes the same material as any of the color filters. It is preferable. The liquid crystal display panel substrate preferably has an alignment control protrusion and / or an alignment control auxiliary protrusion on the surface provided with the insulating layer. The insulating layer preferably includes the same material as the alignment control protrusion and / or the alignment control auxiliary protrusion. The insulating layer is preferably disposed in a region that does not overlap with the alignment control protrusion and / or the alignment control auxiliary protrusion when the substrate is viewed in plan. The liquid crystal display panel substrate has alignment control auxiliary protrusions on the surface provided with the insulating layer, and the insulating layer has a gap between the alignment control auxiliary protrusions when the substrate is viewed in plan view. It is preferable that they are arranged. The liquid crystal display panel substrate has an alignment control auxiliary protrusion on the surface provided with the insulating layer, and the insulating layer is integrated with a root portion of the alignment control auxiliary protrusion arranged at the corner of the pixel. It is preferable that the orientation control auxiliary protrusions are formed so that the width thereof becomes narrower from the root part toward the tip part when the substrate is viewed in plan view. The liquid crystal display panel substrate has an alignment control auxiliary protrusion on the surface provided with the insulating layer, and the insulating layer is a portion other than the tip of the alignment control auxiliary protrusion arranged at the corner of the pixel. It is preferable to be formed integrally. The liquid crystal display panel substrate includes a light shielding layer having an opening on the surface on which the insulating layer is provided, and a color filter layer in which a plurality of color filters are arranged in the opening of the light shielding layer, It has a common electrode provided on substantially the entire surface of the light shielding layer and the color filter layer, and an insulating layer, and the insulating layer is preferably disposed in a region overlapping the light shielding layer when the substrate is viewed in plan view. . The color filter layer preferably has a film thickness larger than that of the light shielding layer, and the insulating layer preferably has a film thickness larger than the step between the light shielding layer and the color filter. The liquid crystal display panel substrate preferably has a common electrode on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer is disposed in an upper layer than the common electrode. The upper layer means a layer farther from the insulating substrate. It is preferable that the liquid crystal display panel substrate has a wiring on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer is disposed in an upper layer than the wiring. The liquid crystal display panel substrate preferably includes a pixel electrode on a surface provided with an insulating layer, and the insulating layer is preferably disposed in a region that does not overlap with the pixel electrode when the substrate is viewed in plan. The insulating layer preferably has a forward tapered shape when the substrate is viewed in cross section. The insulating layer is preferably colored. The insulating layer preferably has a light shielding property.
なお、本発明の液晶表示パネル用基板において、上記各好適な形態は、適宜組み合わせることが可能である。 In the liquid crystal display panel substrate of the present invention, the above preferred embodiments can be appropriately combined.
本発明はまた、本発明の液晶表示パネル用基板を含んで構成される液晶表示パネル(以下、「本発明の第2の液晶表示パネル」ともいう。)でもある。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶材料の使用量を削減することができる。 The present invention is also a liquid crystal display panel including the liquid crystal display panel substrate of the present invention (hereinafter also referred to as “second liquid crystal display panel of the present invention”). Thereby, the usage-amount of liquid-crystal material can be reduced, without deteriorating display quality.
本発明はまた、本発明の第2の液晶表示パネルを含んで構成される液晶表示素子(以下、「本発明の第2の液晶表示素子」ともいう。)でもある。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶使用量を削減することができる。 The present invention is also a liquid crystal display element including the second liquid crystal display panel of the present invention (hereinafter, also referred to as “second liquid crystal display element of the present invention”). Thereby, the amount of liquid crystal used can be reduced without deteriorating the display quality.
本発明はまた、本発明の第2の液晶表示素子を含んで構成される液晶表示装置(以下、「本発明の第2の液晶表示装置」ともいう。)でもある。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶使用量を削減することができる。 The present invention is also a liquid crystal display device including the second liquid crystal display element of the present invention (hereinafter also referred to as “second liquid crystal display device of the present invention”). Thereby, the amount of liquid crystal used can be reduced without deteriorating the display quality.
本発明はまた、本発明の第2の液晶表示装置を含んで構成されるテレビジョン受信機(TV装置)でもある。これにより、表示品位を悪化させることなく、液晶使用量を削減することができる。 The present invention is also a television receiver (TV device) configured to include the second liquid crystal display device of the present invention. Thereby, the amount of liquid crystal used can be reduced without deteriorating the display quality.
本発明の液晶表示パネルによれば、表示品位を悪化させることなく、液晶材料の使用量を削減することができる。 According to the liquid crystal display panel of the present invention, the amount of liquid crystal material used can be reduced without deteriorating display quality.
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。 Embodiments will be described below, and the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited only to these embodiments.
<実施形態1>
(液晶表示素子の構成)
図1は、実施形態1の液晶表示素子の構成を示す平面模式図である。本実施形態の液晶表示素子200は、図1に示すように、液晶表示パネル101と、液晶表示パネル101のゲート端子部50に接続されたゲートドライバ52と、液晶表示パネル101のソース端子部51に接続されたソースドライバ53と、ゲートドライバ52及びソースドライバ53に接続されたプリント配線基板(Printed Wire Board:PWB)54と、プリント配線基板54に接続された表示制御回路55とを含んで構成される。また、液晶表示パネル101は、対向する一対の基板であるアクティブマトリクス基板(図示せず)及び対向基板(図示せず)を備え、その両面には偏光板(図示せず)が貼られている。なお、アクティブマトリクス基板及び対向基板の間隙には液晶層(図示せず)が封入されている。
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(Configuration of liquid crystal display element)
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal display element of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the liquid
図2は、液晶表示パネルと、それに貼り合わされた二枚の偏光板との配置関係を示す分解斜視模式図である。なお、偏光板56a、56b上の両矢印は、各偏光板の偏光軸方向を示し、白抜きの矢印は、光源からの入射光を示す。図2に示すように、液晶表示パネル101には、二枚の偏光板56a、56bが貼り合わせられており、偏光板56a、56bの偏光軸(吸収軸)は、液晶表示パネルを平面視したときに(以下、「平面視したときに」ともいう。)、互いに直交している。
FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a positional relationship between the liquid crystal display panel and two polarizing plates bonded to the liquid crystal display panel. The double arrows on the
液晶表示素子200の画像表示方式は、マルチドメイン垂直配向(MVA)方式である。また、液晶表示パネル101において、画素電極(液晶層)に閾値電圧以上の電圧を印加した場合に液晶が傾斜及び配向する方向(以下、「液晶の配向方向」ともいう。)は、平面視したときに、偏光板56a、56bの偏光軸方向に対して略45度の角度をなす方向に設定されている。したがって、液晶表示パネル101において画素電極に閾値電圧未満の電圧を印加した場合、又は、電圧を印加しない場合には、液晶は基板及び偏光板56a、56bに対して垂直に配向している。したがって、偏光板56aで偏光化された入射光は、その振動方向が液晶表示パネル101中の液晶層を通過する過程で回転しないため、偏光板56bから出射されず、その結果、黒表示となる。一方、液晶表示パネル101において画素電極に閾値電圧以上の電圧を印加した場合には、偏光板56a、56bの偏光軸方向に対して略45度の角度をなす方向に液晶は傾斜及び配向している。したがって、偏光板56aで偏光化された光は、その振動方向が液晶層を通過する過程で回転するため、偏光板56bから出射されこととなる。このように、液晶表示素子200は、ノーマリブラックモードの表示を行う。
The image display method of the liquid
また、液晶表示パネル101において、液晶の配向方向は、平面視したときに、偏光板56a、56bの偏光軸方向に対して略45度の角度をなす4つの方位に設定されている。このように、液晶の配向方向を4つに分割する、すなわちマルチドメイン(Multi−domain)化することにより、広視野角を実現することができる。
Further, in the liquid
(液晶表示パネルの構成)
図3は、実施形態1の液晶表示パネルを示す平面模式図である。本実施形態の液晶表示パネル101は、図3に示すように、基板面内において、表示領域(有効表示エリア)3と、表示領域3の周囲に配置された非表示領域(額縁領域、非有効表示エリア)4と、ゲート端子部50及びソース端子部51が設けられる端子領域5とを有する。表示領域3は、画像を表示する領域であり、通常、マトリクス状に配列された複数の画素により構成される。一方、非表示領域4は、画像を表示しない領域であり、表示領域3の周辺領域に配置される。なお、表示領域3は、通常、各画素の周囲に設けられる遮光領域を含むものである。また、端子領域5は、アクティブマトリクス基板を構成する絶縁基板の張出部に相当する。
(Configuration of LCD panel)
FIG. 3 is a schematic plan view showing the liquid crystal display panel of the first embodiment. As shown in FIG. 3, the liquid
図4は、実施形態1の液晶表示パネルの構成を示す平面模式図であり、(a)は、液晶表示パネルの隅部を示し、(b)は、表示領域の画素の構成を示す。なお、図中、一点鎖線で囲まれた領域は、BM20を示し、灰色で塗られた領域は、絶縁層26を示し、格子で塗られた領域は、シール9を示す。また、図5は、図4中のA−B線における断面模式図である。更に、図6は、実施形態1のアクティブマトリクス基板の隅部の構成を示す平面模式図である。そして、図7は、実施形態1の対向基板の隅部の構成を示す平面模式図である。本実施形態の液晶表示パネル101は、図4及び5に示すように、互いに対向するように配置された一対の基板であるアクティブマトリクス基板1及び対向基板2と、これらの基板間に設けられた液晶層8とを備える。また、これらの基板は、スペーサ(図示せず)によって一定の間隔(セルギャップ)有して保持されている。なお、スペーサとしては、柱状スペーサ、球状スペーサ等が挙げられるが、柱状スペーサが好ましく、これにより、柱状スペーサの材料を用いて後述する絶縁層を形成することができる。また、液晶層8は、図4に示すように、基板の最も外側、すなわち、非表示領域4の外周側に、液晶層8を取り囲むように設けられたシール(封止材)9により封止されている。このように、シール9は、通常、非表示領域4の最も外側の領域に設けられる。なお、液晶表示パネル101において、セルギャップ(液晶層8の厚み)は、3.5μm程度とする。また、液晶層8は、垂直配向用液晶(誘電率異方性が負のネマチック液晶)を含有する。
4A and 4B are schematic plan views illustrating the configuration of the liquid crystal display panel according to the first embodiment. FIG. 4A illustrates a corner of the liquid crystal display panel, and FIG. 4B illustrates the configuration of pixels in the display area. In the drawing, the region surrounded by the alternate long and short dash line represents
アクティブマトリクス基板1は、図4、5及び6に示すように、ガラス等の透明の絶縁基板10と、絶縁基板10の液晶層8側に形成された、ゲートバスライン(走査信号線、ゲート配線)11と、ゲートバスライン11を覆って絶縁基板10上の略全面に形成されたゲート絶縁膜(図示せず)と、薄膜トランジスタ(TFT)等のアクティブ素子(スイッチング素子、図示せず)と、ソースバスライン(データ信号線、ソース配線)12と、ソースバスライン12及びアクティブ素子を覆って絶縁基板10上の略全面に形成された層間絶縁膜(パッシベーション膜)13と、層間絶縁膜13上の透明導電膜等からなる画素電極14と、液晶層8に接するように設けられた垂直配向膜17aとを備える。なお、TFTは、画素の隅部に設けられる。また、アクティブマトリクス基板1は、ゲートバスライン11と同一材料により形成された保持容量配線(補助容量配線、図示せず)を有する。
As shown in FIGS. 4, 5 and 6, the
画素電極14は、ドレイン電極(ドレイン引き出し配線、図示せず)と層間絶縁膜13のコンタクトホール(図示せず)を介して接続されている。また、画素電極14は、図4に示すように、表示領域3においてマトリクス状に配列されている。更に、画素電極14は、液晶分子の配向制御用の電極スリット(電極抜き部)15が設けられる。電極スリット15は、平面視したときに、略上下対称に配置され、主に、ゲートバスライン11及びソースバスライン12(画素境界線)に対して斜め方向(好適には略45°方向)に配置される。なお、1つの画素における画素電極14の全ての領域は、電極スリット15が形成されない接続部分を介して電気的に接続されるような構成となっている。また、本実施形態において、画素電極14は、平面視したときに、ゲートバスライン11及びソースバスライン12に重ならないように配置されているが、その端部がゲートバスライン11及びソースバスライン12に一部重なるように設けられてもよい。垂直配向膜17aは、層間絶縁膜13及び画素電極14の液晶層8側表面に設けられる。
The
ゲートバスライン11及びソースバスライン12には、ゲート端子部50及びソース端子部51側に設けられたゲート引き出し配線18及びソース引き出し配線19が接続されている。なお、ゲートバスライン11及びゲート引き出し配線18は、一体的に形成されているが、ソース引き出し配線19は、後述するように、ゲートバスライン11の材料により形成され、表示領域3の端部の非表示領域4側の近傍にてソースバスライン12と接続されている。
A gate lead-
本明細書において、このような走査信号を伝達するゲートバスライン11及びゲート引き出し配線18、データ信号を伝達するソースバスライン12及びソース引き出し配線19、保持容量配線、ドレイン引き出し配線等を配線と総称する。すなわち、本明細書において、配線とは、画素電極、共通電極及びアクティブ素子以外で、信号の送信及び/又は電荷の蓄積の機能を有する導電部材を意味する。なお、配線は、アクティブ素子に延伸された領域も含むものである。また、アクティブ素子に延伸された領域の配線は、電極と呼ばれるものであってもよく、より具体的には、ソース電極、ドレイン電極(ドレイン引き出し配線)と呼ばれるものであってもよい。すなわち、本明細書において、配線は、アクティブ素子の電極も含むものである。
In this specification, the
本実施形態の対向基板2は、ガラス等の透明の絶縁基板10と、絶縁基板10の液晶層8側に形成された、遮光層20と、赤カラーフィルタ21R、緑カラーフィルタ21G及び青カラーフィルタ21Bを含むカラーフィルタ層(CF層)22と、透明導電膜等からなる共通電極(対向電極)23と、共通電極23上に形成された配向制御用突起(以下、「線状突起」ともいう。)24及び配向制御用補助突起(以下、「線状補助突起」ともいう。)25と、液晶層8に接するように設けられた垂直配向膜1717bとを備える。このように、対向基板2は、CF層22を備えることから、カラーフィルタ基板とも呼ばれる。なお、線状突起24及び線状補助突起25は、メインリブ(配向制御構造物)及び補助リブ(補助配向制御構造物)と呼ばれるものであってもよい。また、MVAモード等のように線状突起24を有する液晶モードにおいては、線状補助突起25は設けられなくてもよいが、画素領域における液晶の配向乱れの発生を抑制し、表示品位を向上する観点からは、線状突起24とともに線状補助突起25が設けられることが好ましい。垂直配向膜17bは、線状突起24、線状補助突起25及び共通電極23の液晶層8側表面に設けられる。なお、画素領域とは、表示領域に配列された各画素における光を透過する領域であり、いわゆる画素開口部である。
The
赤カラーフィルタ21R、緑カラーフィルタ21G及び青カラーフィルタ21Bは、アクティブマトリクス基板1側に設けられた複数の画素電極14のそれぞれに対応して、マトリクス状に設けられている。また、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bは、列方向に同色のカラーフィルタが配され、行方向に赤カラーフィルタ21R、緑カラーフィルタ21G及び青カラーフィルタ21Bの順に繰り返し配置されている。
The
遮光層(ブラックマトリクス;BM)20は、平面視したときに、各カラーフィルタの間隙と非表示領域(額縁領域)4の略全域とに配置されている。このように、BM20は、平面視したときに、表示領域3においては各画素の境界領域に対応して格子状に設けられている。そして、BM20の開口領域には、その端部がBM20と一部重なるように、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bが配置されている。なお、BM20の光学濃度OD値としては特に限定されないが、3.0以上であることが好ましく、4.0以上以下であることがより好ましい。
The light shielding layer (black matrix; BM) 20 is disposed in the gaps between the color filters and substantially the entire non-display area (frame area) 4 when viewed in plan. As described above, the
共通電極23は、一般に、BM20及びCF層22の液晶層8側表面に、すなわち、BM20及びCF層22を覆って絶縁基板10上の略全面に設けられる。なお、共通電極23は、対向電極と呼ばれるものであってもよい。
The
線状突起24及び線状補助突起25は、液晶層8に含まれる液晶分子の配向を制御するための突起であり、共通電極23の液晶層8側の表面に設けられている。線状突起24は、平面視したときに、各画素内に略V字状に配置されている。より具体的には、線状突起24は、平面視したときに、電極スリット15と同様に、ゲートバスライン11及びソースバスライン12に対して、斜め方向(好適には略45°方向)に配置される。また、線状突起24及び電極スリット15は、平面視したときに、略平行に配置される。これにより、画素電極14(液晶層8)に閾値電圧以上の電圧を印加した場合、液晶層8に含まれる液晶分子は、平面視したときに、線状突起24及び電極スリット15の延びる方向に対して略垂直方向に傾斜及び配向することとなる。一方、線状補助突起25は、線状突起24よりも小さな突起であり、液晶分子のディスクリネーションを防止するため必要に応じて設けられる。より具体的には、線状補助突起25は、平面視したときに、ゲートバスライン11又はソースバスライン12に対して略平行に設けられ、また、線状補助突起25は、主に、平面視したときに、ゲートバスライン11及びソースバスライン12に対して略45°方向に配置された電極スリット15に対して鋭角(好適には略45°)に交わるように設けられる。更に、線状補助突起25は、主に、平面視したときに、画素領域の端部に配置される。そして、線状補助突起25は、通常、同一材料により線状突起24と一体的に形成される。なお、図4(b)中、白抜き部分が線状突起24として、斜線部分が線状補助突起25として機能する。また、本実施形態において、線状突起24及び線状補助突起25の幅はそれぞれ、8〜12μm及び5〜10μm程度であり、その高さはそれぞれ、1〜2μm及び0.5〜1.5μm程度である。このように、線状補助突起25は、線状突起24に比べて、幅を狭く、かつ、高さを低く形成したほうがよい。これにより、画素開口部の光透過率に寄与しない配向方向(平面視したときに、偏光板の偏光軸方向に対して略平行又は略垂直方向)に配向される液晶分子を低減し、光透過率を向上することができる。
The
そして、絶縁層26は、平面視したときに、BM20等の遮光領域に配置され、液晶層8は、絶縁層26が配置された領域での厚みが、画素開口部での厚みよりも小さく設定されている。したがって、表示品位に損なうことなく、液晶層の占有体積、すなわち、液晶材料の使用量を減少することができる。なお、画素開口部は、表示領域に配列された各画素における光を透過する領域である。
The insulating
なお、絶縁層26は、配線よりも液晶層側に配置される。したがって、通常、異なる層に位置する配線の間の層に配置されるゲート絶縁膜と、絶縁膜26とは明確に区別される。また、絶縁層26は、平面視したときに、配線と重なるように適宜選択的に配置される。したがって、通常、基板の略全面に形成される層間絶縁膜と、絶縁膜26とは明確に区別される。更に、絶縁層26は、配向膜よりも絶縁基板側に配置されることから、配向膜とも明確に区別される。なお、絶縁層26は、複数の絶縁層が積層された構造を有してもよい。
Note that the insulating
また、本実施形態の対向基板2は、表示領域3及び非表示領域4において、共通電極23と、アクティブマトリクス基板1に設けられた配線(信号線、引き出し配線やその他配線)との間の液晶層8側に絶縁層26を有する。このように、対向する一対の基板と、基板間に設けられた液晶層とを備え、一方の基板の液晶層側に共通電極が設けられ、他方の基板の液晶層側に配線が設けられた液晶表示パネルであって、上記液晶表示パネルを構成する基板の少なくとも一つは、一方の基板の共通電極と他方の基板の配線との間に配置される絶縁層を液晶層側に有することによって、対向する配線と共通電極との間に存在する寄生容量を低減することができる。なお、共通電極23は、通常、透明電極から形成され、対向基板2の略全面に形成される。したがって、絶縁層26は、平面視したときに、配線と重なる領域に配置されることが好ましいとも言える。これにより、共通電極23と配線との間の最短経路を絶縁層26で遮ることができるので、より効果的に寄生容量を低減することができる。なお、ゲートバスライン11、ソースバスライン12等は、平面視したときに、画素電極14の端部と重なるように配置される場合があり、また、保持容量配線等は、平面視したときに、画素電極14の中央部を貫通するように配置される場合がある。更に、画素電極14は、通常、配線よりも液晶層3側に配置され、共通電極23とともに画素容量を構成する。そのため、平面視したときの配線の画素電極14に重なる部分については、配線及び共通電極23の間の寄生容量に対する寄与は実質的にないといってもよい。したがって、画素電極14及び共通電極23の間の画素容量に影響を与えず、かつ配線及び共通電極23の間の寄生容量を低減するという本発明の効果を充分に発揮する観点からは、絶縁層26は、平面視したときの配線の画素電極14に重ならない部分と重なる領域に配置されることが好ましい。言い換えると、平面視したときの配線の絶縁層26が配置された部分と共通電極23とが重なる領域には画素電極14が配置されないことが好ましく、更に言い換えると、平面視したときの配線の絶縁層26が配置された部分には画素電極14が配置されないことが好ましい。
Further, the
また、絶縁層26は、図4(a)に示すように、表示領域3において、BM20の略中央付近、すなわち線状突起24及び線状補助突起25が設けられていない領域に、平面視線状に形成され、画素の端部の線状補助突起25とは一定の間隙が設けられている。本実施形態では、BM20の幅を32μm、線状補助突起25の幅を7.5μm、ライン状に配置された絶縁層26の幅を7.5μm、BM20と各色カラーフィルタ21R、21G、21Bとの重なりの幅を7μmとした。このような構造とすることにより、画素領域(画素開口部)内で線状補助突起25の配向規制力が強くなりすぎ、光透過率が低下してしまうことを防ぐことができる。すなわち、ライン状の絶縁層26が画素領域の液晶分子の配向に影響を与えないようにすることができる。また、絶縁層26は、遮光領域エッジよりも内側の遮光領域内に設けられているので、絶縁層26によって画素開口部の光透過率が低下することを抑制できる。後述する遮光性を有する絶縁層26及び/又は着色された絶縁層26を用いる場合に、本構成は特に有効である。
In addition, as shown in FIG. 4A, the insulating
また、絶縁層26は、平面視したときに、遮光領域に配置されている。これにより、絶縁層26によって画素開口部の光透過率が減少することを抑制でき、その結果、表示品位の悪化の抑制することができる。なお、遮光領域とは、表示のON又はOFFに係わらず、常時、暗い領域である。遮光領域の構成要素としては、絶縁基板10の内側(液晶層側)に配置されたBM20、遮光性を有する材料から形成された配線(本実施形態では、ゲートバスライン11及びゲート引き出し配線18、データ信号を伝達するソースバスライン12及びソース引き出し配線19、保持容量配線等)、絶縁基板10の外側に配置された遮光部材(例えば、筐体)等が好適である。なお、遮光領域は、いくつかの構成要素が組み合わされた形態であってもよい。また、表示品位の悪化の抑制しつつ、液晶材料の使用量をより低減する観点からは、絶縁層26は、平面視したときに、遮光領域の略全域に配置されることが好ましい。
The insulating
本実施形態においては、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3及び非表示領域4に位置するBM20と重なる領域に配置されている。これにより、絶縁層26によって画素開口部の光透過率が減少することを抑制でき、その結果、表示品位の悪化を抑制することができる。このように、表示品位の悪化を抑制する観点からは、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3及び/又は非表示領域4に位置するBM20と重なる領域に配置されることが好ましい。すなわち、非表示領域4に位置する絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3にはみ出さず、かつBM20と重なって配置されることが好ましい。また、絶縁層26は、平面視したときに、非表示領域4に位置するBM20よりも外側に配置されることが好ましい。なお、非表示領域4に位置するBM20は、通常、平面視したときに、表示領域3を囲んで略環状に配置され、また、その形状が略帯状である。また、表示領域3に位置するBM20は、通常、表示領域3に配列された画素間の境界領域に配置される。したがって、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3に配列された画素間の境界領域と重なる領域に配置されることが好ましく、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3に配列された画素間の境界領域に位置するBM20と重なる領域に配置されることが好ましいとも言える。
In the present embodiment, the insulating
また、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3の略全域の配線に沿って配置され、非表示領域4の略全域に配置されている。より具体的には、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3において、その形状が線状であり、かつ配線の略全域に沿って配置され、非表示領域4において、その形状が略帯状であり、かつ表示領域3を囲んで略環状に配置される。これにより、寄生容量と液晶材料の使用量との更なる低減を可能としている。
In addition, the insulating
また、対向基板2は、液晶層8側に配向制御用構造物(本実施形態では、線状突起24及び線状補助突起25)を有する。これにより、線状突起24及び線状補助突起25と、アクティブマトリクス基板1側の配向制御用構造物(本実施形態では、電極スリット15)とを組み合わせて用いることによって、広視野角化が可能となる。すなわち、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、絶縁基板10の液晶層8側に線状突起24及び/又は線状補助突起25を有することが好ましい。なお、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、通常、絶縁基板10の液晶層8側に線状突起24を有する形態、又は、絶縁基板10の液晶層8側に線状突起24及び線状補助突起25を有する形態であるが、表示品位を向上する観点からは、後者の形態が好ましい。また、線状突起24及び線状補助突起25は、通常、絶縁性の樹脂等の絶縁性材料を用いて形成される。したがって、絶縁層26の材質として線状突起24及び/又は線状補助突起25の材料を用いることによって、絶縁層26を線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一工程にて形成することができる。すなわち、絶縁層26と線状突起24及び/又は線状補助突起25とにおける材料、現像プロセス等の共用化を図ることができるため、製造工程を特に複雑化させることなく、絶縁層26が設けられた液晶表示パネル101を容易に作製することができる。したがって、このような観点からは、絶縁層26は、線状突起24及び/又は線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板(以下、本実施形態では対向基板2)に配置され、かつ線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一の材料を含んで構成されることが好ましい。なお、絶縁層26は、線状突起24及び/又は線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一の材料からなる層であってもよい。また、絶縁層26は、通常、線状突起24を有する少なくとも一方の基板(以下、本実施形態では対向基板2)に配置され、かつ線状突起24と同一の材料を含んで構成される形態、又は、線状突起24及び線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板(以下、本実施形態では対向基板2)に配置され、かつ線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一の材料を含んで構成される形態であるが、上述のように、表示品位を向上する観点からは、後者の形態が好ましい。また、線状突起24及び線状補助突起25は、通常、同一の材料を用いて、同一工程にて形成される。したがって、製造工程を複雑化することなく、表示品位を向上する観点からは、絶縁層26は、線状突起24及び線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ線状突起24及び線状補助突起25と同一の材料を含んで構成される形態が好ましい。このように、製造工程を複雑化させることなく絶縁層26を容易に形成する観点からは、絶縁層26は、絶縁層26を有する基板(以下、本実施形態では対向基板2)を構成するいずれかの部材と同一の材料を含んで構成されることが好ましい。なお、絶縁層26は、絶縁層26を有する基板を構成するいずれかの部材と同一の材料からなる層であってもよい。したがって、本実施形態において、絶縁層26は、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bの少なくともいずれか一色のカラーフィルタと同一の材料から形成されてもよい。すなわち、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、絶縁基板10の液晶層8側に複数のカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を有し、絶縁層26は、カラーフィルタ層を有する基板(好適には対向基板2)に配置され、かついずれかのカラーフィルタと同一の材料を含んで構成されてもよい。なお、この場合、絶縁層26は、カラーフィルタ層を有する基板に配置され、かついずれかのカラーフィルタと同一の材料からなる層であってもよい。
Further, the
また、絶縁層26は、線状突起24及び/又は線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ平面視したときに、線状突起24及び/又は線状補助突起25と重ならない配置されている。これにより、線状突起24及び線状補助突起25の配向規制力に悪影響を与えないようにすることができる。したがって、絶縁層26によって表示品位が低下することを防止することができる。なお、この形態においても、もちろん、絶縁層26は、線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一の材料を含んで構成されることが好ましく、線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一の材料からなる層であってもよい。
The insulating
図8は、実施形態1の線状補助突起及び絶縁層を示す断面模式図である。また、図9は、比較形態の線状補助突起及び絶縁層を示す断面模式図である。なお、図8及び9では、ポジ型感光性材料を用いて線状補助突起25及び絶縁層26を同一工程にて形成した場合を示しており、この場合、それらの断面形状は、エッジにテーパがついた形状となる。また、図8及び9では、説明を明確にするため、線状補助突起25及び絶縁層26を実際の形状に近い形状で示した。このように、線状補助突起25及び絶縁層26の材質としてポジ型感光性樹脂を用いた場合、線状補助突起25の高さは、図8に示すように、絶縁層26の高さよりも低く設定されることがある。これは、絶縁層26が画素領域内の線状突起24と同程度のサイズを有するのに対して、線状補助突起25がディスクリネーションの発生を制御する程度の配向規制力を発現するように、本来、線状突起24よりも幅が細く、かつ高さが低くなるように設定されているためである。なお、高さの異なる線状補助突起25及び絶縁層26を同一工程にて作製するためには、露光時の光の回り込みが発生する程度まで線状補助突起25の幅を細くすればよい。これにより、本来マスク(遮光)される部分のポジ型感光性材料も露光及び現像されることとなるため、線状補助突起25の高さを絶縁層26よりも低く形成することができる。一方、図9のように線状補助突起25と絶縁層26との間には間隙を設けない場合、補助リブの機能を果たす配向制御構造物の幅が大きくなるとともに高さも高くなる。そのため、線状補助突起25の配向規制力が強くなりすぎ、液晶分子が偏光板56a、56bの偏光軸方向と略平行又は略垂直に配向されやすくなってしまい、その結果、光透過率が低下してしまう。したがって、絶縁層26は、図6に示したように、線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板(本実施形態では対向基板2)に配置され、平面視したときに、線状補助突起25、より好適には画素領域の端部近傍に設けられた線状補助突起25、との間に間隔を有して配置されることが好ましい。画素エッジに設けられる線状補助突起25との間に間隙を設けずに絶縁層26を配置した場合、絶縁層26を上述のように線状補助突起25と同一の材料から形成すると、補助リブとしての機能を果たすべき線状補助突起25の幅が大きくなるとともに、その高さも高くなる。それに対して、絶縁層26と線状補助突起25との間に間隙を設けることによって、線状補助突起25の配向規制力が必要以上強くなることを防止することができ、その結果、光透過率の低下が発生するのを抑制することができる。このように、線状補助突起25近傍における光透過率の低下を抑制する観点からは、絶縁層26は、線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ平面視したときに、線状補助突起25、より好適には画素領域の端部近傍に設けられた線状補助突起25との間に間隔を有して配置される形態がより好ましいと言える。また、線状補助突起25近傍における光透過率の低下をより効果的に抑制する観点からは、絶縁層26は、線状補助突起25を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ線状補助突起25と同一の材料からなる層であり、更に平面視したときに線状補助突起25、より好適には画素領域の端部近傍に設けられた線状補助突起25との間に間隔を有して配置される形態が好適である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the linear auxiliary protrusion and the insulating layer of the first embodiment. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a linear auxiliary protrusion and an insulating layer of a comparative form. 8 and 9 show the case where the linear
また、絶縁層26は、液晶表示パネルを断面視したときに(以下、「断面視したときに」ともいう。)、順テーパ形状を有する。線状突起24及び線状補助突起25は、通常、ポジ型感光性樹脂材料から形成され、その断面形状は順テーパ形状である。したがって、絶縁層26が順テーパ形状を有する場合、上述したように、絶縁層26を線状突起24及び線状補助突起25と同一の材料を用いて容易に形成することができる。また、絶縁層26の断面形状が逆テーパ形状であると、配向膜の塗布性が悪化し、テーパ部近傍の液晶分子の配向が乱れてしまい、画素開口部の液晶分子の配向にも影響を与えてしまう場合がある。しかしながら、絶縁層26の断面形状を順テーパ形状とすることによって、配向膜の塗布性を向上させることができる。その結果、テーパ部近傍の液晶分子の配向状態を安定化させることができ、液晶分子の配向乱れの発生を抑制することができる。
The insulating
また、絶縁層26は、平面視したときに、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bの間の間隙に配置されている。また、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3に配列された画素間の境界領域に配置されている。これらの領域は、通常、遮光領域(本実施形態ではBM20が配置された領域)であることから、絶縁層26よって画素開口部の光透過率が減少することを抑制することができる。すなわち、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3に配列された画素間の境界領域に位置するBM20と重なる領域に配置されることが好ましいと言える。
The insulating
また、基板の少なくとも一方(本実施形態では対向基板2)は、絶縁基板10の液晶層8側に、絶縁基板10側から順に、開口部を有するBM20と、複数のカラーフィルタ(本実施形態では各色カラーフィルタ21R、21G、21B)がBM20の開口部に配置されたCF層22と、BM20及びCF層22上の略全面に設けられた共通電極23と、絶縁層26とを有し、絶縁層26は、平面視したときに、BM20と重なる領域に配置されている。これにより、画素開口部の光透過率が減少するのを抑制できるので、表示品位を悪化することなく、寄生容量を低減することができる。なお、CF層22及びBM20の膜厚は、通常異なるため、CF層22とBM20との間には、段差が発生し、対向基板2は、平面視したときのBM20と重なる領域に、くぼみ部(凹部)が発生することになる。図10は、従来の対向基板のくぼみ部を示す断面模式図である。従来の液晶表示パネル701において、対向基板2は、図10に示すように、CF層22とBM20との段差により生じるくぼみ部(凹部)28を有し、余分な液晶材料が用いられていた。また、対向基板2側に配向膜17以外の絶縁層がないため、寄生容量を低減するという点では不利であった。更に、印刷方式やインクジェット方式で配向膜を塗布する場合、くぼみ部28に配向膜が塗れないことがあった。また、くぼみ部28にゴミ(異物、カレット(ガラス基板分断時にでるガラスの微小な切り屑)等)が溜まり、ゴミの近くのセルギャップが変化することによって、表示画面上にシミ(局所的な表示ムラ)等が発生することがあった。一方、図11は、実施形態1の対向基板のくぼみ部を示す断面模式図である。このように、本実施形態においては、図11に示すように、くぼみ部(凹部)28内に絶縁層26が配置されるため、寄生容量を低減できるとともに、余分な液晶材料の使用量を効果的に削減することができる。また、くぼみ部28に溜まるゴミに起因するセル厚不良の発生を抑制することができる。更に、配向膜の塗布不良の発生を抑制でき、表示品位を向上することができる。このように、基板の少なくとも一方(本実施形態では対向基板2)は、絶縁基板10の液晶層8側に、絶縁基板10側から順に、開口部を有するBM20と、複数のカラーフィルタ(本実施形態では各色カラーフィルタ21R、21G、21B)がBM20の開口部に配置されたCF層22と、BM20及びCF層22上の略全面に設けられた共通電極23とを有し、かつBM20及びカラーフィルタに起因する段差が形成され、絶縁層26は、BM20とカラーフィルタの端部とにより形成される凹部上に配置される形態であってもよい。なお、CF層22とBM20との間の段差は、近年増加する傾向にある。
In addition, at least one of the substrates (the
ここで、CF層22とBM20との段差が大きくなる背景を説明する。近年、液晶表示装置においては、色純度向上(色再現範囲向上)による品位向上が求められており、その結果、カラーフィルタ層が厚くなる傾向にある。一方、各カラーフィルタ間を遮光する遮光層は、通常、ネガ型の感光性樹脂(黒色)から形成され、また、その断面形状が順テーパであることが好ましい。したがって、遮光層を現状より厚くすることが困難であった。これは、遮光層の厚みをあまり大きくしすぎた場合、光学濃度の高い黒色の感光性樹脂は、樹脂表面近傍でした感光により硬化されず、現像により未硬化の樹脂がサイドエッチングされてしまうためである。また、未硬化の樹脂のサイドエッチングが進みすぎると、遮光層の剥離にもつながる可能性があった。このような理由から、遮光層とカラーフィルタとには膜厚の差が存在することになる。そしてこれは、カラーフィルタと遮光層との間に段差が生じるという問題(すなわち、カラーフィルタ層を有する基板の上面を平坦にできないという問題)を発生する。その結果、液晶表示パネルを構成した際、窪み(凹部)となる部分が深くなる。したがって、上述の形態によれば、寄生容量と液晶材料の使用量と表示不良の発生とを低減しつつ、色純度(色再現範囲)の向上が可能になるとも言える。
Here, the background in which the level difference between the
図12は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す断面模式図である。図12に示すように、CF層22は、その膜厚がBM20の膜厚よりも大きく、絶縁層26は、その膜厚が遮光層とカラーフィルタとの段差よりも大きくてもよい。このように、カラーフィルタ層は、複数のカラーフィルタがBM20と一部重なって配置され、絶縁層26は、その高さがBM20と重なるカラーフィルタの凸部の高さよりも大きい形態であってもよい。これにより、非表示領域4における絶縁層26の膜厚も大きくすることができる。したがって、本構成によれば、寄生容量を更に減らすことができるとともに、液晶表示パネル内の容積を更に減らすことができるので液晶材料の使用量を更に削減することができる。なお、このとき、絶縁層26の膜厚としては、例えば、1〜2μm程度とすればよい。また、絶縁層26は、表示領域3と非表示領域4とでその膜厚が異なっていてもよく、表示品位に悪影響を与えることなく、液晶材料の使用量の削減と寄生容量の低減と効率的に行う観点からは、表示領域3における膜厚よりも非表示領域4における膜厚の方を大きくすることが好ましい。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the corner of the liquid crystal display panel of
次に、ソースバスライン12とソース引き出し配線19との接続部分について説明する。まず、従来のソースバスラインとソース引き出し配線との接続部分について説明する。図13は、従来のソースバスラインとソース引き出し配線との接続部分を示す模式図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)中のC−D線における断面図である。従来の液晶表示パネル701において、アクティブマトリクス基板1は、図13に示すように、絶縁基板10上に、絶縁基板10側から、非表示領域4に設けられたソース引き出し配線19と、絶縁基板10の略全面に設けられたゲート絶縁膜32と、ソース引き出し配線19の端部と一部重なるソースバスライン12と、絶縁基板10の略全面に設けられたパッシベーション膜13と、接続層27とが積層された構造を有する。このように、ソース引き出し配線19及びソースバスライン12は、断面視したときに異なる層に位置する導電層から形成されている。なお、接続層27としては、画素電極の材料である透明導電膜が好適に用いられる。ゲート絶縁膜32及びパッシベーション膜13には、ソース引き出し配線19及びソースバスライン12と重なるようにコンタクトホール30が形成され、ソース引き出し配線19及びソースバスライン12が重なる領域内で開口部が形成されている。そして、接続層27が、コンタクトホール30を含むパッシベーション膜13、ソース引き出し配線19及びソースバスライン12上に形成されることよって、基板を断面視したときに異なる層に位置する導電層(ソース引き出し配線19及びソースバスライン12)が接続されることとなる。また、これにより、ソース引き出し配線19として、絶縁基板10の直上に設けられた配線を用いることができるので、ソース引き出し配線19と絶縁基板10との密着性を向上することができ、その結果、液晶表示パネル101の信頼性を向上することができる。しかしながら、このような異なる導電層を含んで構成される配線の接続部においては、異なる層の導電層が積層されたり、異なる層の導電層上に更に接続を仲介する接続層27が重畳されたりしており、他の配線部分に比べて、盛り上がっている部分が存在することになる。また、図13(b)に示したように、従来は、接続を仲介する接続層が上層で剥き出しになっている場合もある。そのため、対向基板2側に設けられた共通電極23と接続を仲介する接続層27との間で寄生容量が増加したり、導電性異物35に起因してアクティブマトリクス基板1及び対向基板2の間で短絡が発生したりすることがあった。また、導電性異物35が存在しない場合でも、押し圧によってパネルにたわみが発生し、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の電極(接続層27及び共通電極23)が直接接触することよって短絡が発生することがあった。
Next, a connection portion between the
次に、本実施形態におけるソースバスラインとソース引き出し配線との接続部分について説明する。図14は、実施形態1のソースバスラインとソース引き出し配線との接続部分を示す模式図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)中のE−F線における断面図である。図15は、実施形態1のソースバスラインとソース引き出し配線との接続部分を示す別の模式図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)中のG−H線における断面図である。本実施形態のアクティブマトリクス基板1及び/又は対向基板2は、図14及び15に示すように、異なる層の配線が電気的に接続された領域に配置された絶縁層26を有する。すなわち、配線は、断面視したときに異なる層に位置する導電層がコンタクトホール30を介して電気的に接続された層間接続部46を有し、絶縁層26は、平面視したときに、層間接続部46と重なる領域に配置されている。これにより、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の間での短絡の発生を減らすことができる。また、異なる層の配線が電気的に接続された領域は、通常、配線の盛り上がった部分(配線の共通電極に近い部分)を含むことから、この領域に絶縁層を設けることによって、寄生容量をより効果的に低減することができる。したがって、絶縁層26は、配線が盛り上がった領域に配置されることが好ましいとも言える。配線の盛り上がった領域としては、上述の異なる層の導電層がコンタクトホールを介して電気的に接続された層間接続部の他、配線同士が交差する領域、スイチッング素子に延伸された領域等が好適である。なお、本実施形態において、配線とは、配線と配線とを電気的に接続する導電層、例えば異なる層の導電層を電気的に接続する接続層27等の接続電極も含むものである。
Next, a connection portion between the source bus line and the source lead wiring in the present embodiment will be described. FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a connection portion between the source bus line and the source lead-out wiring according to the first embodiment, (a) is a plan view, and (b) is an EF line in (a). FIG. FIG. 15 is another schematic diagram illustrating a connection portion between the source bus line and the source lead-out wiring according to the first embodiment, (a) is a plan view, and (b) is a G- It is sectional drawing in H line. As shown in FIGS. 14 and 15, the
絶縁層26は、図14(b)に示すように、アクティブマトリクス基板1に配置されていもよし、図15(b)に示すように、対向基板2に配置されてもよいし、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2に配置されてもよい。絶縁層26の材質としては特に限定されないが、絶縁層26をアクティブマトリクス基板1に設ける場合には、アクティブマトリクス基板1に設けられる柱状スペーサの材料が好適である。すなわち、液晶表示パネル101は、基板間に柱状スペーサを有し、絶縁層26は、柱状スペーサと同一の材料を含んで構成されることが好ましい。また、実施形態5で説明するように、アクティブマトリクス基板1が線状突起及び/又は線状補助突起を有する場合は、線状突起及び/又は線状補助突起の材料も好適である。一方、絶縁層26を対向基板2に設ける場合には、線状突起24及び/又は線状補助突起25の材料やCF層22を構成するカラーフィルタの材料が好適である。したがって、もともと線状突起及び/又は線状補助突起の材料や柱状スペーサの材料を使用しているプロセスであれば、工程を増やすことなく上記構造を容易に実現することができる。なお、柱状スペーサは、アクティブマトリクス基板1及び/又は対向基板2の所定の領域(通常は遮光領域)に配置された柱状のスペーサであり(壁状であってもよい)、通常、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィプロセスによって形成される。したがって、柱状スペーサは、フォトスペーサとも呼ばれる。また、本実施形態のアクティブマトリクス基板1は、接続層27を設けずに、コンタクトホール30を介してソース引き出し配線19とソースバスライン12とが直接接することによって、電気的に接続された構造であってもよい。
以下に、本実施形態における他の好適な形態や変形形態について説明する。
The insulating
Below, the other suitable form and deformation | transformation form in this embodiment are demonstrated.
図16及び17は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す断面模式図である。寄生容量及び液晶使用量の更なる低減を可能にする観点からは、絶縁層26は、図16及び17で示すように、ソースバスライン12の幅と同程度かそれ以上の幅にし、CF層22とBM20との段差により生じるくぼみ部(凹部)を実質的に全て埋めるように配置されることが好ましい。
16 and 17 are schematic cross-sectional views illustrating other configurations of the corners of the liquid crystal display panel according to the first embodiment. From the standpoint of enabling further reduction of parasitic capacitance and liquid crystal usage, the insulating
ただし、本実施形態においては、線状突起24や線状補助突起25が設けられている領域以外の領域に絶縁層26が配線と対応する位置に設けてあれさえすれば、各配線と共通電極23との間の寄生容量値を削減するという一定の効果は得られる。また、従来に比べて液晶材料の収納される空間が減少するので、液晶材料の使用量を削減するという一定の効果も得られる。
However, in this embodiment, as long as the insulating
図18(a)は、実施形態1の液晶表示パネルを示す平面模式図であり、(b)は、(a)中の円で囲まれた領域の平面拡大模式図である。液晶表示パネル101は、非表示領域4の基板間に封止材9を有し、絶縁層26は、図18(a)で示すように、平面視したときに、対向する基板同士を封止するためのシール(封止材)9と重ならないことが好ましい。これにより、シール9と対向基板2との密着強度の低下を防止することができる。なお、本実施形態においては、図18(b)で示すように、シール9の幅W1は、2700μmとし、非表示領域4のBM20の幅W2は、6300μmとし、シール9とBM20との間隙W3は、30μmとし、絶縁層26の端部からBM20の端部までの幅W4は、100μmとした。また、図19は、実施形態1の液晶表示パネルの端部を示す断面模式図であり、(a)は、図18(a)中のJ−K線における断面図であり、(b)及び(c)は、図19(a)の変形例である。シール9と対向基板2との密着性を重視する観点から言えば、シール9は、図19(a)に示すように、BM20及び絶縁層26と重ならないように配置されることが好ましい。液晶材料の使用量をより低減しつつ、ある程度の密着性を確保したい場合は、シール9は、図19(b)に示すように、BM20の一部(端部)と重なり、かつ絶縁層26と重ならないように配置されてもよい。液晶材料の使用量を更に低減したい場合は、シール9は、図19(c)に示すように、BM20及び絶縁層26の一部(端部)と重なるように配置されてもよい。なお、図19(b)及び(c)のような形態においては、シール9の幅W1が0.8〜2.0mm程度であれば、シール9のBM20や絶縁層26と重ならない部分の幅は、シール9の幅W1の半分程度とすることが好ましく、これにより、シール9と対向基板2との密着性を充分確保することができる。
FIG. 18A is a schematic plan view showing the liquid crystal display panel of
図20は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す平面模式図である。なお、この図において、BMとCF層の図示は省略している。絶縁層26は、図20で示すように、表示領域3においてライン状に形成され、かつ一定の間隔で間引きされてもよい。すなわち、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3においてスリット31を有してもよい。絶縁層26をライン状に設けた場合、液晶表示パネル101の製造過程である液晶封入時に、ライン状の絶縁層26が液晶の流動に対する障壁となることがある。その結果、この場合、液晶表示パネル101内に残留気泡(真空気泡、液晶が存在しない空間)が発生する原因になる。また、液晶封入に要する時間が長くなってしまう。したがって、絶縁層26にスリット31を設けることによって、液晶の伸びが阻害されることを防ぐことができ、液晶の流れがスムーズになる。そのため、残留気泡の発生を低減することができるとともに、液晶の注入時間を短くすることができる。
FIG. 20 is a schematic plan view showing another configuration of the corner of the liquid crystal display panel of
図21は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す平面模式図である。なお、この図において、BMとCF層の図示は省略している。絶縁層26は、図21で示すように、非表示領域4においてスリット31を有してもよい。これにより、表示領域3の場合と同様に、残留気泡の発生を低減することができるとともに、液晶材料の注入時間を短くすることができる。また、樹脂からなるBM20と樹脂からなる絶縁層26とを重ねて形成する場合、各樹脂材や層間からガスが出て、液晶層8に気泡が発生することがある。しかしながら、絶縁層26にスリット31を設けることによって、樹脂材の使用量と絶縁層26と接する各層の面積とを低減することができるため、ガスの発生を低減することができる。
FIG. 21 is a schematic plan view illustrating another configuration of the corner of the liquid crystal display panel of
また、スリット31は、図21で示したように、平面視したときに、非表示領域4において、配線と重ならない領域に配置されてもよい。これにより、配線の寄生容量を低減しつつ、気泡の発生を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 21, the
更に、スリット31は、平面視したときに、液晶を注入又は滴下する工程における液晶の流れる方向に沿って配置されてもよい。これにより、より液晶の流れがスムーズになるので、液晶材料の注入時間をより短くすることができる。なお、液晶を滴下する工程における液晶の流れる方向としては、より具体的には、最寄りの液晶の滴下点に対する放射線方向が挙げられる。また、液晶を注入する工程における液晶の流れる方向としては、より具体的には、真空注入法を用いて液晶を注入した場合には、平面視したときに液晶の注入口が形成された基板の端部(辺)に対して略垂直方向が挙げられる。なお、注入口とは、液晶を注入するためにシール9に設けられた開口である。
Furthermore, the
図22は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す平面模式図である。なお、この図において、BMとCF層の図示は省略している。スリット31は、図22に示すように、平面視したときに、表示領域3の輪郭線と略平行な方向に配置されてもよい。これにより、万が一、非表示領域4に気泡が発生した場合でも、表示領域3に気泡が移動するのを抑制することができる。なお、表示領域に気泡が移動するのをより効果的に抑制する観点からは、スリットは、表示領域3の輪郭線と略平行な方向に複数列配置されることが好ましい。また、この形態において、スリット31は、通常、平面視したときに、略四角形状に形成される。
FIG. 22 is a schematic plan view showing another configuration of the corner of the liquid crystal display panel of
図23は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す平面模式図である。なお、この図において、BMとCF層の図示は省略している。スリット31は、図23に示すように、図21及び22で示した形態を組み合わせた形態であってもよい。
FIG. 23 is a schematic plan view illustrating another configuration of the corner of the liquid crystal display panel of
図24は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す平面模式図である。なお、この図において、BMとCF層の図示は省略している。絶縁層26は、図24に示すように、ゲートバスライン11に対応する位置に配置されなくてもよく、またその逆に、ソースバスライン12に対応する位置に配置されなくてもよい。
FIG. 24 is a schematic plan view showing another configuration of the corner of the liquid crystal display panel of
図25及び26は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す平面模式図である。なお、この図において、BMとCF層の図示は省略している。絶縁層26は、図25及び26に示すように、表示領域3のみ、又は、非表示領域4のみの配線に対応する位置に配置されてもよい。また、絶縁層26が非表示領域4のみに配置される形態においては、絶縁層26は、表示領域3にはみ出さずに配置されることが好ましい。すなわち、絶縁層26は、平面視したときに、表示領域3よりも外側に配置されることが好ましい。
25 and 26 are schematic plan views showing other configurations of the corners of the liquid crystal display panel of
ここで、絶縁層26の比誘電率について説明する。まず、一般的な垂直配向用液晶(誘電率異方性が負のネマチック液晶)の平均比誘電率については、6.0程度である。なお、平均比誘電率とは、ダイレクタに平行な電界に対する比誘電率(ε||)とダイレクタに垂直な電界に対する比誘電率(ε⊥)との平均値である。一方、線状突起24や線状補助突起25の材質として典型的に用いられるノボラック樹脂の比誘電率は、3.5〜4.0程度である。したがって、液晶の存在していた箇所に線状突起24や線状補助突起25と同じ材料が配置されれば、配線と共通電極23の間の寄生容量は確実に低下することになる。このような観点から、絶縁層26は、その比誘電率が液晶層8に含まれる液晶材料の平均比誘電率よりも小さいことが好ましく、より具体的には、6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。また、他の材料、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等を用いた場合、絶縁層26の比誘電率を4.5前後にすることができる。また、絶縁層26の比誘電率は、ウレタン樹脂を用いた場合は3〜5程度、ポリエステル樹脂を用いた場合は3前後、ポリオレフィン樹脂を用いた場合は2〜3程度、SOG(スピンオングラス)材料を用いた場合は3.5前後とすることができる。更に、誘電率の低い材料を厚膜化することによって、更に寄生容量を低減することが可能であることから、上記の材料は厚膜化しやすい点からも好ましい。なお、SOG材料とは、スピンコート法等の塗布法によってガラス膜(シリカ膜)を形成し得る材料のことである。SOG材料としては、なかでも、例えば、有機成分を含むSOG材料、いわゆる有機SOG材料が好適である。有機SOG材料としては、特に、Si−O−C結合を骨格とする有機SOG材料や、Si−C結合を骨格とする有機SOG材料を好適に用いることができる。
Here, the relative dielectric constant of the insulating
上述したように、絶縁層26は、有機物及び/又はスピンオングラス(SOG)材料を含有することが好ましい。これにより、絶縁層26のミクロンオーダーでの厚膜化が容易となるとともに、絶縁層26の比誘電率を液晶層8に含まれる液晶材料の平均比誘電率よりも小さくすることができる。なお、絶縁層26は、有機物及び/又はSOG材料から形成されてもよい。
As described above, the insulating
有機物としては、樹脂が好ましく、より具体的には、例えば、アクリル樹脂、ノボラック樹脂等が好適である。すなわち、絶縁層26は、アクリル樹脂を含有することが好ましく、また、ノボラック樹脂を含有することが好ましい。なお、絶縁層26は、アクリル樹脂から形成されてもよいし、また、ノボラック樹脂から形成されてもよい。CF層22及びBM20は、通常、アクリル樹脂に顔料を分散させたネガ型感光性樹脂から形成される。また、柱状スペーサも、通常、ネガ型の感光性アクリル樹脂から形成される。したがって、絶縁層26の材料として、アクリル系の感光性樹脂を用いることによって、CF層22、BM20、柱状スペーサ等と絶縁層26との現像液を共通化することができる。そのため、絶縁層26用に別途現像システムを準備する必要がなく、製造工程や装置の共通化によるコストダウンが可能となる。また、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bを非感光性の樹脂で形成する場合のパターニング等に用いられるフォトレジストの材料は、一般的にノボラック系の感光性樹脂が用いられる。また、線状突起24や補助突起25の材料としても、一般的にノボラック系の感光性樹脂が用いられる。したがって、フォトレジストを用いて各色カラーフィルタ21R、21G、21Bをパターニングする場合、アクリル樹脂を用いた場合と同様に、製造工程や装置の共通化によるコストダウンが可能とある。
As the organic substance, a resin is preferable, and more specifically, for example, an acrylic resin, a novolac resin, and the like are preferable. That is, the insulating
有機物として上記アクリル樹脂及びノボラック樹脂に特に限定されず、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂等の感光性又は非感光性の樹脂を用いてもよい。すなわち、絶縁層26は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂及びポリオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂を含有してもよく、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂及びポリオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂から形成されてもよい。これらの樹脂もCF層22、BM20、柱状スペーサ等の材料として用いることが可能であることから、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
The organic substance is not particularly limited to the above acrylic resin and novolac resin, and photosensitive or non-photosensitive resin such as epoxy resin, urethane resin, polyester resin, polyimide resin, and polyolefin resin may be used. That is, the insulating
なお、本明細書において、「ノボラック樹脂」とはノボラック、又は、ノボラックに類似した化合物を含んでなるものであり、上記の他の樹脂についても同様に類似の化合物を含むものである。また、線状突起24及び線状補助突起25の材質としても、絶縁層26と同様に、上述の材料が好適である。
In the present specification, “novolak resin” includes novolac or a compound similar to novolac, and the above-mentioned other resins also include similar compounds. Further, as the material of the
図27は、実施形態1の液晶表示パネルの隅部の別の構成を示す断面模式図である。絶縁層26は、図27に示すように、着色されていることが好ましい。すなわち、絶縁層26は、遮光性を有することが好ましく、例えば、遮光性材料、着色材料等から形成されることが好ましい。なお、本明細書において、遮光性を有するとは、より具体的には、その光学濃度OD値が、3.0以上であることが好ましく、4.0以上以下であることがより好ましい。しかしながら、絶縁層26の光学濃度OD値は上記に限られず、絶縁層26のOD値は、例えば1.0程度でもかまわない。このような場合は、BM20のOD値が充分大きければよく、絶縁層26を補助的な遮光部材として機能させることができる。また、OD値が小さい材料では顔料濃度が低く、フォトリソ法によるパターニングが比較的容易になるという利点がある。そのため、絶縁層26を線状突起24及び線状補助突起25の材質と同じ材料を用いる場合、線状突起24及び線状補助突起25を所望の形状に形成しやすくなる。なお、遮光性は、光の透過を遮る性質であればよく、光を吸収する性質であってもよい。したがって、絶縁層26は、光吸収性を有してもよい。遮光性を有する絶縁層26の材料としては、例えば樹脂自身が光透過率の小さい材料であってもよいし、着色された絶縁層26の材料としては、例えば顔料、染料等の着色剤を混ぜられた樹脂であってもよい。信頼性の観点からは、着色剤としては顔料が好ましく、遮光性に優れた顔料としては、カーボンブラック顔料が好適である。また、絶縁層26に用いられる顔料としては、赤、青及び緑のうちの少なくとも2つの顔料が混合されたものであってもよい。更に、赤及び青の顔料を単独で使用するか、赤及び青の顔料を組み合わせて(混合して)使用することによって、絶縁層26は、着色され、かつある程度の光吸収性を有することができる。着色顔料としては、例えば以下の材料を用いることができる。すなわち、赤色顔料としては、アゾ系、キナクリドン系、アントラキドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系等の赤色顔料又はこれらの赤色顔料を組み合わせたものが挙げられる。緑色顔料としては、フタロシナニングリーン及びイエロー顔料の組み合わせたものが挙げられる。青色顔料としては、フタロシアニンブルー顔料及びバイオレット顔料を組み合わせたものが挙げられる。このように絶縁層26を着色することによって、遮光領域の遮光性を向上することができる。したがって、この形態は、感光性樹脂材料からなるBM20の膜厚を薄くし、そのテーパ制御性を向上したい場合等に好適である。なぜなら、BM20の膜厚を薄くしたとしても、BM20の遮光性が低下した分を着色された絶縁層26で補うことができるからである。このように、絶縁層26が遮光性を有する形態と、絶縁層26が着色されている形態とは、平面視したときに絶縁層26が遮光領域に配置される形態と、平面視したときに絶縁層26がBM20に重なって配置される形態とに適宜組み合わされることが好ましい。また、絶縁層26が着色された形態においては、絶縁層26は、画素領域内の線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一の材料を用いて形成されることが好ましく、これにより、線状突起24及び/又は線状補助突起25も絶縁層26と同様に着色されることになるので、黒表示時に線状突起24及び/又は線状補助突起25が配置された領域から光漏れが発生することを抑制できる。したがって、黒輝度(黒表示時の輝度)を低下させることができるので、コントラストを向上することができる。図28は、実施形態1の液晶表示パネルの別の構成を示す断面模式図である。絶縁層26が着色された形態においては、図28に示すように、BMがない形態であってもよい。これにより、絶縁層26がBMを兼ねるだけでなく、対向電極23と配線(ソースバスライン12)と間の距離を大きくすることができるので、寄生容量をより低減することができる。このように、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、絶縁基板10の液晶層8側に、絶縁基板10側から順に、複数のカラーフィルタが間隙を有して配置されたCF層22(本実施形態では、各色カラーフィルタ21R、21G、21B)と、絶縁基板10及びCF層22上の略全面に設けられた共通電極23と、絶縁層26とを有し、絶縁層26は、遮光性を有し、かつ基板を平面視したときに、カラーフィルタの間隙に配置されてもよい。
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the corner of the liquid crystal display panel of
絶縁層26は、平面視したときに、画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置されることが好ましい。絶縁層26は、平面視したときに、遮光領域であり、かつ画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置されることがより好ましい。対向電極23上に設けられた絶縁層26は、通常、線状突起24及び線状補助突起25と同様に、その形状による効果や電界を変える効果により、液晶の配向方向に影響を及ぼす性質を有する。そのため、絶縁層26を配置する場所によっては、画素開口部における光透過率の低下や表示画像における残像発生の原因となる。したがって、絶縁層26を画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置することよって、光透過率の低下と残像の発生とを抑制することができる。図29は、実施形態1の液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域としては特に限定されないが、より具体的には、絶縁層26は、図29に示すように、絶縁層26のエッジ(端部)と画素電極14のエッジを離して配置されることが好ましい。すなわち、基板の一方(本実施形態では対向基板2)は、絶縁基板10の液晶層8側に画素電極14を有し、絶縁層26は、平面視したとき、画素電極14と重ならない領域に配置されることが好ましい。画素電極14のエッジと絶縁層26のエッジとの距離Lは、2μm以上離れていることが好ましく、5μm以上離れていることがより好ましく、基板貼り合せ時のズレを考慮すれば、7μm以上離れていることが更に好ましい。画素電極14のエッジと絶縁層26のエッジとの間隔を7μm以上設けることで、画素電極14上の液晶の配向乱れを確実に防止できる。また、図30は、実施形態1の画素の構成を示す平面模式図である。画素電極14のエッジと絶縁層26のエッジとを離して配置する具体的な場所としては、図30中の丸印が付された領域、すなわち、基板を平面視したときに、画素の端部の線状補助突起25が重ならない画素電極14の端部が好適である。
The insulating
以下に、実施形態1の液晶表示パネル、その液晶表示パネルを備えた液晶表示素子、及び、その液晶表示素子を備えた液晶表示装置の製造方法について説明する。
Below, the liquid crystal display panel of
まず、アクティブマトリクス基板の製造方法について説明する。ガラス等からなる透明な絶縁基板上に、走査線(ゲート配線、ゲートバスライン)と保持容量配線とを形成するためにスパッタリングにより、Ti/Al/Tiの積層膜等からなる金属膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成、更に、塩素系ガス等のエッチングガスを用いてドライエッチングし、レジストを剥離する。これにより、透明基板上に、走査信号線(ゲート配線、ゲートバスライン)と保持容量配線とが同時に形成される。 First, a method for manufacturing an active matrix substrate will be described. On a transparent insulating substrate made of glass or the like, a metal film made of a Ti / Al / Ti laminated film or the like is formed by sputtering in order to form a scanning line (gate wiring, gate bus line) and a storage capacitor wiring. Then, a resist pattern is formed by photolithography, and dry etching is performed using an etching gas such as a chlorine-based gas, and the resist is peeled off. Thereby, the scanning signal line (gate wiring, gate bus line) and the storage capacitor wiring are simultaneously formed on the transparent substrate.
その後、窒化シリコン(SiNx)等からなるゲート絶縁膜、アモルファスシリコン等からなる活性半導体層、リン等をドープしたアモルファスシリコン等からなる低抵抗半導体層をCVDにて成膜する。そして、データ信号線(ソース配線、ソースバスライン)及びドレイン引き出し配線を形成するためにスパッタリングによりAl/Tiの積層膜等からなる金属膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成、更に、塩素系ガス等のエッチングガスを用いてドライエッチングし、レジストを剥離する。これにより、データ信号線とドレイン引き出し配線とが同時に形成される。 Thereafter, a gate insulating film made of silicon nitride (SiNx) or the like, an active semiconductor layer made of amorphous silicon or the like, and a low resistance semiconductor layer made of amorphous silicon or the like doped with phosphorus or the like are formed by CVD. Then, in order to form data signal lines (source wiring, source bus line) and drain lead wiring, a metal film made of an Al / Ti laminated film or the like is formed by sputtering, and a resist pattern is formed by photolithography. Then, dry etching is performed using an etching gas such as a chlorine-based gas to remove the resist. As a result, the data signal line and the drain lead line are formed simultaneously.
なお、補助容量は、補助容量配線と後述する画素電極との間に、厚さ略0.4μmのゲート絶縁膜と後述する厚さ約0.3μmの層間絶縁膜とをはさんで形成される。その後、ソース電極とドレイン電極とを分離するために、低抵抗半導体層を塩素ガス等を用いてドライエッチングしTFT素子を形成する。 The auxiliary capacitance is formed between the auxiliary capacitance wiring and the pixel electrode described later with a gate insulating film having a thickness of about 0.4 μm and an interlayer insulating film having a thickness of about 0.3 μm described later interposed therebetween. . Thereafter, in order to separate the source electrode and the drain electrode, the low resistance semiconductor layer is dry-etched using chlorine gas or the like to form a TFT element.
次に、窒化シリコン(SiNx)等からなる層間絶縁膜をCVDにて成膜し、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成、更に、フッ素系ガス等のエッチングガスを用いてドライエッチングし、レジストを剥離することで、ドレイン引き出し配線と画素電極とを電気的にコンタクトするためのコンタクトホールを形成する。 Next, an interlayer insulating film made of silicon nitride (SiNx) or the like is formed by CVD, a resist pattern is formed by photolithography, and dry etching is performed using an etching gas such as a fluorine-based gas, and the resist is removed. Thus, a contact hole for electrically contacting the drain lead wiring and the pixel electrode is formed.
次に、画素電極と垂直配向膜とを、この順に構成されるようにして形成する。なお、本実施形態で形成される液晶表示装置は、上述したようにMVAモードの液晶表示装置であり、ITO等からなる画素電極に電極スリットが設けられている。この構造は、まずスパッタリングによりITOからなる金属膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成、更に、塩化第二鉄等のエッチング液によりエッチングすることで得ることができる。以上により、アクティブマトリクス基板が得られる。 Next, a pixel electrode and a vertical alignment film are formed in this order. The liquid crystal display device formed in the present embodiment is an MVA mode liquid crystal display device as described above, and an electrode slit is provided in a pixel electrode made of ITO or the like. This structure can be obtained by first forming a metal film made of ITO by sputtering, forming a resist pattern by photolithography, and further etching with an etching solution such as ferric chloride. Thus, an active matrix substrate can be obtained.
続いて、対向基板の製造方法について説明する。本実施形態で製造される対向基板は、透明基板上に、3原色(赤、緑、青)のカラーフィルタ等からなるカラーフィルタ層と、ブラックマトリクス(BM)である遮光層と、共通電極と、垂直配向膜と、配向制御用の線状突起及び線状補助突起とを有する。このように、本実施形態で製造される対向基板は、カラーフィルタ基板である。 Then, the manufacturing method of a counter substrate is demonstrated. The counter substrate manufactured in this embodiment includes a color filter layer composed of color filters of three primary colors (red, green, and blue) on a transparent substrate, a light shielding layer that is a black matrix (BM), a common electrode, And a vertical alignment film, and linear protrusions and linear auxiliary protrusions for alignment control. Thus, the counter substrate manufactured in the present embodiment is a color filter substrate.
まず、ガラス等からなる透明な絶縁基板上に、スピンコートによりカーボンの微粒子を分散したネガ型のアクリル系感光性樹脂液を塗布した後、乾燥を行い、黒色感光性樹脂層を形成する。続いて、フォトマスクを介して黒色感光性樹脂層を露光し、現像を行って、ブラックマトリクス(BM)を形成する。このときBMは、各カラーフィルタ(例えば、第1カラーフィルタが赤色層、第2カラーフィルタが緑色層、第3カラーフィルタが青色層)を形成するための開口部が透明基板上に設けられるように、かつ、その開口部が各画素電極に対応するようにパターニングする。 First, on a transparent insulating substrate made of glass or the like, a negative acrylic photosensitive resin liquid in which carbon fine particles are dispersed is applied by spin coating, followed by drying to form a black photosensitive resin layer. Subsequently, the black photosensitive resin layer is exposed through a photomask and developed to form a black matrix (BM). At this time, the BM is provided with an opening on the transparent substrate for forming each color filter (for example, the first color filter is a red layer, the second color filter is a green layer, and the third color filter is a blue layer). In addition, patterning is performed so that the opening corresponds to each pixel electrode.
次に、スピンコートにより顔料を分散したネガ型のアクリル系感光性樹脂液を塗布し、乾燥を行い、更に、フォトマスクを用いて露光及び現像を行い、第1カラーフィルタ(赤色層)を形成する。その後、第2カラーフィルタ(緑色層)及び第3カラーフィルタ(青色層)についても同様に形成し、カラーフィルタ層が完成する。続いて、ITO等の透明電極からなる共通電極をスパッタリングにより形成し、その後、スピンコートにより例えばポジ型のフェノールノボラック系感光性樹脂液を塗布した後、乾燥を行い、フォトマスクを用いて露光及び現像を行うことによって、配向制御用構造物である線状突起及び線状補助突起と、絶縁層とを形成する。更に、スピンコートによりネガのアクリル系感光性樹脂液を塗布した後、乾燥を行い、フォトマスクを用いて露光及び現像を行い、BM上に柱状スペーサを形成する。以上により、対向基板が形成される。なお、本実施形態では樹脂からなるBMの場合を示したが、金属からなるBMであってもよい。また、3原色のカラーフィルタは、赤、緑及び青の三色に限定されず、シアン、マゼンタ、イエロー等のカラーフィルタがあってもよく、またホワイトが含まれていてもよい。更に、本実施形態では、BMの膜厚を1.4μmとし、各カラーフィルタの膜厚を2.0μmとし、線状突起の膜厚を1.2μmとし、線状補助突起の膜厚を0.8μmとし、絶縁層の膜厚を1.2μmとした。 Next, a negative acrylic photosensitive resin liquid in which pigment is dispersed by spin coating is applied, dried, and further exposed and developed using a photomask to form a first color filter (red layer). To do. Thereafter, the second color filter (green layer) and the third color filter (blue layer) are formed in the same manner to complete the color filter layer. Subsequently, a common electrode made of a transparent electrode such as ITO is formed by sputtering, and then, for example, a positive type phenol novolac photosensitive resin liquid is applied by spin coating, followed by drying, exposure using a photomask and By performing development, linear protrusions and linear auxiliary protrusions, which are alignment control structures, and an insulating layer are formed. Further, after applying a negative acrylic photosensitive resin solution by spin coating, drying is performed, and exposure and development are performed using a photomask to form columnar spacers on the BM. Thus, the counter substrate is formed. In the present embodiment, the case of a BM made of resin is shown, but a BM made of metal may be used. The three primary color filters are not limited to the three colors of red, green, and blue, and may include color filters such as cyan, magenta, and yellow, and may include white. Furthermore, in this embodiment, the thickness of the BM is 1.4 μm, the thickness of each color filter is 2.0 μm, the thickness of the linear protrusion is 1.2 μm, and the thickness of the linear auxiliary protrusion is 0. 0.8 μm, and the film thickness of the insulating layer was 1.2 μm.
続いて、このように製造された対向基板とアクティブマトリクス基板とを用いて液晶表示パネルを製造する方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a liquid crystal display panel using the counter substrate and the active matrix substrate manufactured as described above will be described.
まず、アクティブマトリクス基板及び対向基板の液晶と接する側の面に、インクジェット法により垂直配向膜を形成する。具体的には、基板洗浄、配向膜塗布を行った後に、配向膜焼成を行う。このようにしてできた垂直配向膜は、液晶の配向方向を基板に対して垂直方向に規定する。 First, a vertical alignment film is formed by an inkjet method on the surface of the active matrix substrate and the counter substrate that are in contact with the liquid crystal. Specifically, alignment film baking is performed after substrate cleaning and alignment film application. The vertical alignment film thus formed defines the alignment direction of the liquid crystal in the direction perpendicular to the substrate.
次に、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶を封入する方法について説明する。液晶の封入方法については、例えば、熱硬化型シール樹脂を基板周辺に一部液晶注入のための注入口を設け、真空で注入口を液晶に浸し、大気開放することによって液晶を注入し、その後UV硬化樹脂等で注入口を封止する、真空注入法が挙げられる。しかしながら、垂直配向型の液晶パネルでは、水平配向パネルに比べ注入時間が非常に長くなる欠点があるため、ここではより好適な液晶滴下貼り合せ法による説明を行う。 Next, a method for sealing liquid crystal between the active matrix substrate and the counter substrate will be described. As for the liquid crystal sealing method, for example, an injection port for injecting liquid crystal is provided in the periphery of the substrate with a thermosetting sealing resin, the liquid injection is performed by immersing the injection port in liquid crystal in a vacuum and opening it to the atmosphere. There is a vacuum injection method in which the injection port is sealed with a UV curable resin or the like. However, since the vertical alignment type liquid crystal panel has a drawback that the injection time is much longer than that of the horizontal alignment panel, a more preferable liquid crystal dropping method will be described here.
この方法では、まずアクティブマトリクス基板側の周囲にファイバーガラス等のスペーサを含有したUV硬化型シール樹脂を塗布し、対向基板側に滴下法によって液晶の滴下を行う。液晶滴下法により最適な液晶量をシールの内側部分に規則的に滴下することができる。この滴下量は、セルギャップ値とセル内に液晶が充填されるべき容積値により決定される。続いて、上述のようにシール描画及び液晶滴下を行った対向基板とアクティブマトリクス基板とを貼り合わせるため、貼り合わせ装置内の雰囲気を1Paまで減圧を行い、この減圧下において基板の貼り合わせを行う。このように雰囲気を大気圧にすることでシール部分が押しつぶされる。 In this method, first, a UV curable sealing resin containing a spacer such as fiber glass is applied around the active matrix substrate side, and liquid crystal is dropped on the opposite substrate side by a dropping method. An optimal amount of liquid crystal can be regularly dropped on the inner part of the seal by the liquid crystal dropping method. This dropping amount is determined by the cell gap value and the volume value in which the liquid crystal is to be filled in the cell. Subsequently, in order to bond the counter substrate and the active matrix substrate on which the seal drawing and liquid crystal dropping are performed as described above, the atmosphere in the bonding apparatus is reduced to 1 Pa, and the substrates are bonded under this reduced pressure. . Thus, the seal portion is crushed by setting the atmosphere to atmospheric pressure.
次に、UV硬化装置にてUV照射を行い、シール樹脂の仮硬化を行う。そして、シール樹脂の最終硬化を行う為にベークを行う。この時点でシール樹脂の内側に液晶が行き渡り液晶がセル内に充填された状態に至る。そして、基板に複数のパネルパターンを配置している場合は、パネル単位に分断する。以上の工程により液晶表示パネルが完成する。 Next, UV irradiation is performed with a UV curing device to temporarily cure the seal resin. Then, baking is performed to finally cure the sealing resin. At this time, the liquid crystal spreads inside the sealing resin and the liquid crystal is filled in the cell. And when the some panel pattern is arrange | positioned on the board | substrate, it divides | segments per panel. A liquid crystal display panel is completed through the above steps.
パネルを洗浄後、液晶表示パネルの両側に偏光板を貼り付ける。なお、偏光板には必要に応じて、光学補償シート等を積層させてもよい。 After cleaning the panel, a polarizing plate is attached to both sides of the liquid crystal display panel. In addition, you may laminate | stack an optical compensation sheet etc. on a polarizing plate as needed.
次に、ソースドライバ及びゲートドライバを接続する。ここでは、ドライバをTCP(Tape Career Package)方式で接続する方法について説明する。まず液晶表示パネルのソース端子部及びゲート端子部のそれぞれにACF(Anisotoropic Conductive Film)を仮圧着し、その後、ドライバが載せられたソースTCP及びゲートTCPをキャリアテープから打ち抜き、パネル端子電極に位置合わせし、加熱、本圧着する。続いて、ドライバTCPを連結するためのプリント配線基板とTCPの入力端子とをACFで接続する。このようにして、液晶表示素子が得られる。 Next, the source driver and the gate driver are connected. Here, a method of connecting a driver by a TCP (Tape Carrier Package) method will be described. First, an ACF (Anisotropic Conductive Film) is temporarily bonded to each of the source terminal portion and the gate terminal portion of the liquid crystal display panel, and then the source TCP and gate TCP on which the driver is mounted are punched from the carrier tape and aligned with the panel terminal electrode. Then, heat and final pressure bonding. Subsequently, a printed wiring board for connecting the driver TCP and the input terminal of the TCP are connected by ACF. In this way, a liquid crystal display element is obtained.
そして、液晶表示素子のドライバに表示制御回路を接続し、バックライト光源と呼ばれる照明装置と一体化することで、液晶表示装置が得られる。 And a display control circuit is connected to the driver of a liquid crystal display element, and a liquid crystal display device is obtained by integrating with the illuminating device called a backlight light source.
次に、このようにして得られた液晶表示装置をテレビジョン受像装置に使用する例について説明する。図31は、テレビジョン受信機用の表示装置の構成を示すブロック図である。この表示装置300は、Y/C分離回路60と、ビデオクロマ回路61と、A/Dコンバータ62と、液晶コントローラ63と、液晶表示素子200と、バックライト駆動回路64と、バックライト65と、マイコン(マイクロコンピュータ)66と、階調回路67とを備えている。
Next, an example in which the liquid crystal display device thus obtained is used for a television receiver will be described. FIG. 31 is a block diagram illustrating a configuration of a display device for a television receiver. The
このような構成の表示装置300では、まず、テレビジョン信号としての複合カラー映像信号Scvが外部からY/C分離回路60に入力され、そこで輝度信号と色信号に分離される。これらの輝度信号と色信号は、ビデオクロマ回路61にて光の3原色に対応するアナログRGB信号に変換され、更に、このアナログRGB信号はA/Dコンバータ62により、デジタルRGB信号に変換される。このデジタルRGB信号は液晶コントローラ63に入力される。また、Y/C分離回路60では、外部から入力された複合カラー映像信号Scvから水平および垂直同期信号も取り出され、これらの同期信号もマイコン66を介して液晶コントローラ63に入力される。
In the
液晶表示素子200には、液晶コントローラ63からデジタルRGB信号が、上記同期信号に基づくタイミング信号と共に所定のタイミングで入力される。また、階調回路67では、カラー表示の3原色R、G、Bそれぞれの階調電圧が生成され、それらの階調電圧も液晶表示素子200に供給される。液晶表示素子200では、これらのRGB信号、タイミング信号および階調電圧に基づき内部のソースドライバやゲートドライバ等により駆動用信号(データ信号、走査信号等)が生成され、それらの駆動用信号に基づき内部の表示部にカラー画像が表示される。なお、この液晶表示素子200によって画像を表示するには、液晶表示素子200の後方から光を照射する必要があり、この表示装置300では、マイコン66の制御の下にバックライト駆動回路64がバックライト65を駆動することにより、液晶表示パネル101の裏面に光が照射される。
A digital RGB signal is input to the liquid
これらの処理を含め、システム全体の制御はマイコン66が行う。なお、外部から入力される映像信号(複合カラー映像信号)としては、テレビジョン放送に基づく映像信号のみならず、カメラにより撮像された映像信号や、インターネット回線を介して供給される映像信号なども使用可能であり、この表示装置300では、様々な映像信号に基づいた画像表示が可能である。
The
図32は、テレビジョン受像装置が備えるチューナ部70と表示装置との接続関係を示すブロック図である。このような構成の表示装置300でテレビジョン放送に基づく画像を表示する場合には、図32に示すように、表示装置300にチューナ部70が接続される。このチューナ部70は、アンテナで受信した受信波(高周波信号)の中から受信すべきチャンネルの信号を抜き出して中間周波信号に変換し、この中間周波数信号を検波することによってテレビジョン信号としての複合カラー映像信号Scを取り出す。この複合カラー映像信号Scvは、既述のように表示装置300に入力され、この複合カラー映像信号Scvに基づく画像が当該表示装置300によって表示される。
FIG. 32 is a block diagram illustrating a connection relationship between a
図33は、表示装置をテレビジョン受信機とするときの機械的構成の一例を示す分解斜視模式図である。図33に示した例では、テレビジョン受信機は、その構成要素として表示装置300の他に第1筐体81及び第2筐体82を有しており、表示装置300を第1筐体81と第2筐体82とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第1筐体81には、表示装置300で表示される画像を透過させる開口部83が形成されている。また、第2筐体82は、表示装置300の背面側を覆うものであり、表示装置300を操作するための操作用回路84が設けられるとともに、下方に支持用部材85が取り付けられている。
FIG. 33 is an exploded perspective schematic view showing an example of a mechanical configuration when the display device is a television receiver. In the example illustrated in FIG. 33, the television receiver includes a
<実施形態2>
実施形態2の液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態と実施形態1とで重複する内容についての説明と図示とは省略する。
<
The liquid crystal display device of
図34は、実施形態2の液晶表示パネルの構成を示す平面模式図である。また、図35は、実施形態2の液晶表示パネルの隅部の構成を示す拡大平面模式図である。本実施形態の液晶表示パネル102では1つの画素6は、2つの副画素7a、7aから構成されており、図34には分割される前の画素の4画素分にあたる画素、すなわち、8つの副画素が示されている。本実施形態において1画素の分割数は2つであるが、画素の分割数と特に限定されず、2つ以上であってもよい。本実施形態では、画素に対応するソースバスライン12とゲートバスライン11とが行列方向に配置され、各配線のクロス部近くに、スイッチング素子であるTFT16a、16bが1つのゲートバスライン11に対して2つ配置されている。また、副画素電極34a、34bの開口部として、副画素電極34a、34bのエッジに対し略45°の角度になるように電極スリット15が形成されている。なお、副画素電極34a、34bはそれぞれ、全ての領域が電極スリット15が形成されない接続部分を介して電気的に接続されるような構成となっている。なお、TFT16a、16bのそれぞれ対応して、ドレイン電極と副画素電極34a、34bとを電気的に接続するためのコンタクトホール30a、30bが形成されている。このようにTFT16a、16bを副画素7a、7bのそれぞれに配置して1つの画素を2つの画素とした場合、TFT不良や上下電極(画素電極及び共通電極)のリークによる画素欠陥が起こったとしても、駆動画素が通常の画素より小さいサイズの副画素単位となっているため欠陥を目立たなくすることができる。また、このとき各副画素7a、7bにかかる電圧を異ならせるいわゆるマルチ画素駆動にすることで、視野角による階調のズレを抑制することもできる。このように副画素を形成することで、視野角、透過率、応答速度、コントラスト比等の表示特性をバランスよく調整することができ、より効率の良い画素構造とすることができる。
FIG. 34 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal display panel of the second embodiment. FIG. 35 is an enlarged schematic plan view showing the configuration of the corners of the liquid crystal display panel of the second embodiment. In the liquid
なお、本実施形態の液晶表示パネルの画素は、Csマルチ画素駆動法を実現できる画素の一例である。また、Csマルチ画素駆動法は、対象となる画素のTFTがオンになって選択されその後TFTがオフになった後の非選択期間中に保持容量配線に印加される電圧を変動させ、各副画素電極の電位を変動させることで、マルチ画素駆動を実現する。 The pixel of the liquid crystal display panel of this embodiment is an example of a pixel that can realize the Cs multi-pixel driving method. Further, the Cs multi-pixel driving method varies the voltage applied to the storage capacitor wiring during the non-selection period after the TFT of the target pixel is turned on and selected, and then the TFT is turned off. Multi-pixel driving is realized by changing the potential of the pixel electrode.
そして、本実施形態において、画素開口部の光透過率への寄与がほとんど無い画素及び/又は副画素の隅部には、絶縁層26が配置されている。このように、MVAモード等のように配向制御用構造物を有する液晶モードにおいては、画素(副画素)の隅部がデッドスペースとなる場合がある。したがって、平面視したときに、絶縁層26が画素の隅部に配置されることによって、画素開口部の光透過率を低減することなく、絶縁層26を配置する領域を増やすことができる。その結果、液晶材料の使用量をより低減することができる。なお、本明細書において、画素の隅部とは、サブ画素の隅部及び副画素の隅部を含むものである。
In the present embodiment, the insulating
また、絶縁層26は、画素の隅部に配置された線状突起24と一体的に形成された形態であってもよい。これより、絶縁層26を配置する領域を更に増やすことができる。なお、線状突起24は、もともと太く作ってあるので、絶縁層26がメイン突起の部分と一体化していても、画素開口部の液晶配向に悪影響を与えることは無い。この場合、絶縁層26は、平面視したときに、画素の隅部に配置された線状突起24の画素の中心とは反対側に配置されることが好ましい。これにより、絶縁層26による画素開口部における液晶配向に与える影響を最小限にすることができる。
Further, the insulating
また、絶縁層26は、平面視したときに、ソースバスライン12及び保持容量配線33が交差する領域に配置されている。このような配線のクロス部においては、上層(液晶層8側)の配線(ソースバスライン12)の平面視したときに下層(絶縁基板10側)の配線(保持容量配線33)と重なる部分は、液晶層8側に盛り上がり(湾曲し)、共通電極により近づくことになる。その結果、寄生容量が特に大きくなる。したがって、配線同士が交差する領域に絶縁層を設けることによって、配線と共通電極との間の寄生容量を特に減らすことができる。また、配線のクロス部で基板間の短絡が発生することを防止することができる。このように、配線(本実施形態では、ソースバスライン12)は、断面視したときに、その高さが相対的に高くなった隆起部を有し、絶縁層26は、基板を平面視したときに、隆起部と重なる領域に配置されてもよい。なお、隆起部の高さは、通常、隆起部以外の部分に対して、隆起部を隆起させる隆起部の下層に位置する部材の厚みだけ高くなっている。また、本実施形態の配線のクロス部においては、ソースバスライン12の隆起部は、平面視したときに保持容量配線33と重ならない部分に対して、保持容量配線33の厚み分だけ高くなっており、より具体的には、ソースバスライン12の隆起部は、通常、平面視したときに保持容量配線33と重ならない部分に対して、400〜700nm程度高くなっている。
In addition, the insulating
また、本実施形態においては、各副画素の右上、右下のコーナー部の線状補助突起25の遮光領域側、すなわち、コーナー部を形成する辺に配置された線状補助突起25の遮光領域(ゲートバスライン11)側に絶縁層26が配置されている。これにより、画素開口部における液晶配向に与える影響を最小限にしつつ、液晶材料及び寄生容量の更なる低減が可能となっている。なお、絶縁層26を線状補助突起25と一体的に形成した場合、線状補助突起25が太くなり、液晶配向に悪影響を与えることが懸念される。しかしながら、絶縁層26は、図35に示すように、画素(本実施形態では副画素)の隅部に配置された線状補助突起25の根元部と一体的に形成され、かつ線状補助突起25は、その幅が根元部から先端部に向かって細くなっている。したがって、コーナー部の線状補助突起25は、液晶分子36の配向方向を光透過率が最も高い45°方向に付けることが可能となる。そのため、コーナー部における光透過率を増加することができるので、画素開口部全体における光透過率の低下を実質的に無くすことができる。すなわち、これらの形態により、画素開口部の液晶の配向に悪影響を及ぼすことなく、線状補助突起25と一体的に絶縁層26を配置することができる。このように、本実施形態においては、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、絶縁基板10の液晶層8側に線状補助突起25を有し、絶縁層26は、画素の隅部に配置された線状補助突起25の根元部と一体的に形成され、線状補助突起25は、平面視したときに、その幅が根元部から先端部に向かって細くなることが好ましく、また、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、絶縁基板10の液晶層8側に線状補助突起25を有し、絶縁層26は、画素の隅部に配置された線状補助突起25の先端部以外の部分と一体的に形成されることが好ましい。なお、線状補助突起25は、平面視したときに、その幅が根元部から先端部に向かって徐々に細くなる形態であってもよいし、その幅が根元部から先端部に向かって段階的に細くなる形態であってもよい。また、根元部から先端部に向かって幅が細くなる線状補助突起25は、線状補助突起25の根元部と絶縁層26と一体的に形成することよって、容易に作製することができる。
このように、本実施形態おいても液晶材料の使用量の削減が可能となる。なお、本実施形態の液晶表示パネルは、実施形態1の液晶表示パネルと同様の製造方法を用いて製造できることから、その説明は省略する。
Further, in the present embodiment, the light shielding region of the linear
Thus, the amount of liquid crystal material used can be reduced also in this embodiment. Note that the liquid crystal display panel of the present embodiment can be manufactured using the same manufacturing method as that of the liquid crystal display panel of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
<実施形態3>
実施形態3の液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態と実施形態1及び2とで重複する内容についての説明と図示とは省略する。
<
A liquid crystal display device of
図36は、実施形態3の液晶表示パネルの構成を示す平面模式図である。また、図37は、実施形態3のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面模式図である。更に、図38は、実施形態3の対向基板の構成を示す平面模式図である。本実施形態の液晶表示パネル103は、実施形態2と同様に、2つの副画素7a、7bから画素6が構成されている。そして、本実施形態においては、TFT16a、16b領域の上に絶縁層26が配置されている。すなわち、絶縁層26は、平面視したときに、スイッチング素子と重なる領域に配置されている。TFT16a、16bの形成される領域は、ゲートバスライン11上であり、TFT16a、16bを構成するソースバスライン12(ソース電極を含む)は、共通電極と近づくこととなる。すなわち、TFTの形成される領域においては、配線は隆起部を有することになる。したがって、これにより、実施形態2における配線のクロス部と同様に、寄生容量をより効果的に低減することができる。また、TFTを構成する配線が対向電極に近づくと、ソースバスライン12を覆う層間絶縁膜や対向基板のBMに金属異物が混入した場合、対向電極とソースバスライン12(あるいはTFT16a、16b)とが短絡しやすくなる。したがって、TFT16a、16b領域の上に絶縁層26を配置することによって、液晶表示パネルの歩留まりを向上することができる。なお、本実施形態のスイッチング素子(TFT16a、16b)においては、ソースバスライン12の隆起部(TFTを構成するソース電極)は、平面視したときにスイッチング素子(TFT16a、16b)及びゲートバスライン11と重ならない部分に対して、ゲートバスライン11、活性半導体層(図示せず)及び低抵抗半導体層(図示せず)の厚み分だけ高くなっており、より具体的には、ソースバスライン12の隆起部は、通常、平面視したときにスイッチング素子(TFT16a、16b)及びゲートバスライン11と重ならない部分に対して、400〜700nm程度高くなっている。また、本実施形態において、絶縁層26は、平面視したときに、配線のクロス部(ソースバスライン12及びゲートバスライン11が交差する領域、ソースバスライン12及び保持容量配線33が交差する領域等)にも配置されている。なお、配線のクロス部においては、上層の配線(本実施形態では、ソースバスライン12)は、実施形態2と同様に、隆起部を有することとなる。したがって、このような領域に絶縁層26を配置することによって、配線のクロス部で発生する寄生容量を効果的に低減することができる。また、配線のクロス部で基板間の短絡が発生することを防止することができる。なお、本実施形態の配線のクロス部においては、ソースバスライン12の隆起部は、平面視したときにゲートバスライン11及び保持容量配線33と重ならない部分に対して、ゲートバスライン11又は保持容量配線33の厚み分だけ高くなっており、より具体的には、ソースバスライン12の隆起部は、通常、平面視したときにゲートバスライン11と重ならない部分に対して、400〜700nm程度高くなっている。なお、ゲートバスライン11及び保持容量配線33は、通常、同一工程により形成されることから、同程度の厚みを有する。
FIG. 36 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal display panel of the third embodiment. FIG. 37 is a schematic plan view showing the configuration of the active matrix substrate of the third embodiment. Further, FIG. 38 is a schematic plan view showing the configuration of the counter substrate of the third embodiment. As in the second embodiment, the liquid
また、柱状スペーサの台座として利用するために、ゲートバスライン11は、その幅が相対的に太くなった幅広部29を有する。しかながら、このように配線に幅広部を設けた場合、配線面積が大きくなり、寄生容量が増大してしまう。それに対して、本実施形態においては、ゲートバスライン11の幅広部29に対応して絶縁層26が配置されている。すなわち、配線(本実施形態ではゲートバスライン11)は、平面視したときに、その幅が相対的に太くなった幅広部29を有し、絶縁層26は、平面視したときに、幅広部29と重なる領域に配置されている。これにより、配線面積の増大に起因する寄生容量の増加を効果的に抑制することができる。なお、配線の幅とは、配線の延伸方向に対する略垂直方向における配線の長さである。また、ゲートバスライン11の幅広部29上には柱状スペーサが設けられるため、絶縁層26は、対向基板(共通電極を有する基板)に配置されることが好ましい。更に、柱状スペーサは、通常、全ての幅広部(画素)に対応して設けられることはなく、適宜間引かれて配置される。一方、幅広部29に対応して配置される絶縁層26は、寄生容量と液晶材料の使用量とをより効果的に低減する観点から、実質的に全ての幅広部29に対応して配置されることが好ましい。なお、幅広部の幅の大きさとしては特に限定されないが、柱状スペーサの直径よりも大きいことが好ましく、柱状スペーサの平面視したときの直径は、通常、10〜50μm程度であることから、より具体的には、幅広部の幅は、20〜60μm程度であることが好ましい。一方、配線(本実施形態ではゲートバスライン11)の幅広部以外の部分の幅としては、通常、15〜40μm程度である。特に複数の層を重ねることで形成する積層タイプの柱状スペーサは直径が大きいため、対応する位置の配線に幅広部を設けることがあり、その場合本実施形態が好適である。
Further, in order to use as a pedestal for the columnar spacer, the
また、本実施形態においては、絶縁層26は、平面視したときに、島状(アイランド状)に配置されている。これにより、インクジェット法によって配向膜を塗布した場合の塗布性向上(通り道確保)が可能となる。また、液晶材料の通り道確保による真空気泡発生の抑制が可能となる。なお、同様の観点から、絶縁層26は、平面視したときに、当該絶縁層26で囲まれる領域(絶縁層26により形成される閉じた領域)を有さない形態、スリットを有する形態、環状に配置されない形態等であってもよい。
In the present embodiment, the insulating
なお、本実施形態のように島状に絶縁層を配置する場合には、各画素間の境界領域に配置される絶縁層26は、平面視したときに、画素の端部の線状補助突起25が対向する領域内に優先的に配置されることが好ましい。このような、隣り合う画素の端部に設けられた線状補助突起25間の領域は、BM20上に重なって配置されたCF層の端部と、更にそのCF層の端部上に配置された線状補助突起25との存在により、特に凹んでいる場合が多い。その結果、この領域で、配向膜のヌレ不良やゴミによるセル厚不良が発生しやすい。したがって、この領域に優先的に絶縁層26を設けることによって、このような不良発生を効果的に減少することができる。
このように、本実施形態おいても液晶材料の使用量の削減が可能となる。なお、本実施形態の液晶表示パネルは、実施形態1の液晶表示パネルと同様の製造方法を用いて製造できることから、その説明は省略する。
When the insulating layer is disposed in an island shape as in the present embodiment, the insulating
Thus, the amount of liquid crystal material used can be reduced also in this embodiment. Note that the liquid crystal display panel of the present embodiment can be manufactured using the same manufacturing method as that of the liquid crystal display panel of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
<実施形態4>
実施形態4の液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態と実施形態1〜3とで重複する内容についての説明と図示とは省略する。
<
A liquid crystal display device of
図39は、実施形態4の液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。本実施形態の液晶表示パネル104は、図39に示すように、対向基板2の共通電極23の上に、樹脂からなるBM20を有し、BM20は、少なくとも配線(図39ではソースバスライン12)に対応する位置に配置され、更に、絶縁性のBM20の液晶層8側に絶縁層26が設けられている。すなわち、本実施形態のアクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、絶縁基板10の液晶層8側に、絶縁基板10側から順に、複数のカラーフィルタ(本実施形態では、各色カラーフィルタ21R、21G、21B)が間隙を有して配置されたCF層22と、絶縁基板10及びCF層22上の略全面に設けられた共通電極23と、絶縁性のBM20と、絶縁層26とを有し、絶縁性のBM20及び絶縁層26は、平面視したときに、複数のカラーフィルタの間隙に配置される。このように、共通電極23がCF層22の膜厚分だけ絶縁基板10側に凹むことによって、実施形態1の構成に比べて、共通電極23と配線間の距離が遠くなるとともに、液晶材料の代わりにBM20及び絶縁層26の占める部分が多くなるので、寄生容量をより低下させることができる。また、パネル内の表示に影響しない領域である遮光領域において、パネル内体積を削減することができるので、液晶材料の使用量を低減することができる。なお、絶縁性のBM20及び/又は絶縁層26は、線状突起及び/又は線状補助突起を兼ねてもよい。また、本実施形態においては、配線は、通常、平面視したときに、共通電極23が凹んでいる領域(カラーフィルタの間隙)と重なって配置されることが好ましい。更に、本実施形態においては、基板の少なくとも一方は、絶縁基板の液晶層側に、絶縁基板側から順に、複数のカラーフィルタが間隙を有して配置されたカラーフィルタ層と、絶縁基板及びカラーフィルタ層上の略全面に設けられた共通電極と、絶縁層とを有し、上記絶縁層は、基板を平面視したときに、カラーフィルタ間に配置された形態であってもよく、この形態においては、上記絶縁層は、絶縁基板側から順に、第1絶縁層及び第2絶縁層が積層された構造を有し、第1絶縁層は、遮光性を有する形態であってもよいし、上記絶縁層は、絶縁基板側から順に、第1絶縁層及び第2絶縁層が積層された構造を有し、上記第1絶縁層及び/又は第2絶縁層は、遮光性を有する形態であってもよい。
このように、本実施形態おいても液晶材料の使用量の削減が可能となる。なお、本実施形態の液晶表示パネルは、実施形態1の対向基板の各部材を形成する順番を変えるだけで容易にできることから、その詳細は省略する。なお、本実施形態の対向基板においては、CF層と、共通電極と、BMと、絶縁層、線状突起及び線状補助突起とが、この順に形成される。
FIG. 39 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the liquid crystal display panel of the fourth embodiment. As shown in FIG. 39, the liquid
Thus, the amount of liquid crystal material used can be reduced also in this embodiment. Note that the liquid crystal display panel of the present embodiment can be easily changed only by changing the order of forming the respective members of the counter substrate of the first embodiment, and thus the details thereof are omitted. In the counter substrate of this embodiment, the CF layer, the common electrode, the BM, the insulating layer, the linear protrusion, and the linear auxiliary protrusion are formed in this order.
<実施形態5>
実施形態5の液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態と実施形態1〜4とで重複する内容についての説明と図示とは省略する。
<
A liquid crystal display device of
図40は、実施形態5の液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。本実施形態の液晶表示パネル105は、図40に示すように、少なくとも対向基板2上の共通電極23と、少なくともアクティブマトリクス基板1の配線(ソースバスライン12等)の間の、アクティブマトリクス基板1の液晶層8側に絶縁層26が設けられている。すなわち、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の両基板が、共通電極23と配線(ソースバスライン11等)との間に配置された絶縁層26を液晶層8側に有する。これにより、対向電極全体の抵抗を増大することなく、配線と対向電極との間に存在する寄生容量と液晶材料の使用量とをより効果的に低減することができる。
FIG. 40 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the liquid crystal display panel of the fifth embodiment. As shown in FIG. 40, the liquid
また、本実施形態のアクティブマトリクス基板1は、配向制御用構造物として線状突起24及び/又は線状補助突起(図示せず)を有することが好ましい。これにより、アクティブマトリクス基板1側の絶縁層26を線状突起24の材料を用いて同一工程で形成することができるので、製造工程を簡略化することができる。このように、両方の基板が線状突起24及び/又は線状補助突起25を有する場合、アクティブマトリクス基板1が有する線状突起及び/又は線状補助突起と対向基板2が有する線状突起及び/又は線状補助突起とは、それぞれ、その材質が異なっていてもよいが、製造工程を簡略化する観点からは、同一の材料を用いて形成されることが好ましい。したがって、この場合、両基板に設けられる絶縁層26の材質も同一であることが好ましい。
Further, the
また、本実施形態のアクティブマトリクス基板1側の絶縁層26は、対向基板2側の絶縁層26と同様に、遮光性(光吸収性)を有する形態及び/又は着色された形態であることが好ましい。これにより、遮光領域の遮光性を向上することができる。また、これらの形態は、感光性樹脂材料からなるBM20の膜厚を薄くすることで、テーパ制御性を向上したい場合などに好適となる。更に、アクティブマトリクス基板1側の絶縁層26が着色膜である場合は、対向基板2の各色カラーフィルタ21R、21G、21Bと組み合わせることでBM20の代わりとすることもできる。そして、画素領域内の線状突起24及び/又は線状補助突起も同様に着色されることになるので、黒表示時における線状突起24及び又は線状補助突起近傍からの光漏れが抑制され、黒輝度が低下し、その結果、コントラストを向上することができる。
このように、本実施形態おいても液晶材料の使用量の削減が可能となる。なお、本実施形態の液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板の画素電極にスリットを設けない代わりに、画素電極の形成後に対向基板と同様に絶縁層及び線状突起を形成すること以外は、実施形態1の液晶表示パネルと同様の製造方法を用いて製造できることから、その説明は省略する。
In addition, the insulating
Thus, the amount of liquid crystal material used can be reduced also in this embodiment. Note that the liquid crystal display panel of this embodiment is the same as that of the embodiment except that, instead of providing a slit in the pixel electrode of the active matrix substrate, an insulating layer and linear protrusions are formed in the same manner as the counter substrate after the pixel electrode is formed. Since it can be manufactured using the same manufacturing method as that of the liquid
<実施形態6>
実施形態6の液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態と実施形態1〜5とで重複する内容についての説明と図示とは省略する。
<
A liquid crystal display device of
図41は、実施形態6の液晶表示パネルの構成を示す平面模式図である。なお、図中、一点鎖線で囲まれた領域は、BM20を示し、灰色で塗られた領域は、構造物41を示す。また、図42は、図41中のZ1−Z2線における断面模式図である。更に、図43は、実施形態6のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面模式図である。そして、図44は、実施形態6の対向基板の構成を示す平面模式図である。なお、図7中、白抜き部分が線状突起24として、斜線部分が線状補助突起25として機能する。本実施形態の液晶表示パネル106は、図42に示すように、実施形態1の液晶表示パネル101と同様に、互いに対向するように配置された一対の基板であるアクティブマトリクス基板1及び対向基板2と、これらの基板間に設けられた液晶層8とを備える。また、これらの基板は、スペーサ(図示せず)によって一定の間隔(セルギャップ)有して保持されている。なお、スペーサとしては、柱状スペーサ、球状スペーサ等が挙げられるが、ながでも柱状スペーサが好ましい。
FIG. 41 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal display panel of the sixth embodiment. In the drawing, a region surrounded by a one-dot chain line indicates
本実施形態のアクティブマトリクス基板1は、図41、42及び43に示すように、ガラス等の透明の絶縁基板10と、絶縁基板10の液晶層8側に形成された、ゲートバスライン(走査信号線、ゲート配線)11と、ゲートバスライン11を覆って絶縁基板10上の略全面に形成されたゲート絶縁膜(図示せず)と、各画素の隅部に設けられた薄膜トランジスタ(TFT)等のアクティブ素子(スイッチング素子)16と、ソース電極を含むソースバスライン(データ信号線、ソース配線)12と、ドレイン電極(ドレイン引き出し配線)37と、ソースバスライン12、アクティブ素子16及びドレイン電極37を覆って絶縁基板10上の略全面に形成された層間絶縁膜(パッシベーション膜)13と、層間絶縁膜13上の透明導電膜等からなる画素電極14と、液晶層8に接するように設けられた垂直配向膜17aとを備える。なお、アクティブマトリクス基板1は、ゲートバスライン11と同一材料により形成された保持容量配線(補助容量配線、図示せず)を有する。
As shown in FIGS. 41, 42 and 43, the
画素電極14は、ドレイン電極(ドレイン引き出し配線)37と層間絶縁膜13のコンタクトホール30を介して接続されている。また、画素電極14は、図41に示すように、表示領域3においてマトリクス状に配列されるとともに、実施形態1と同様に、電極スリット(電極抜き部)15が設けられる。
The
なお、ゲートバスライン11及びソースバスライン12にはそれぞれ、実施形態1と同様に、非表示領域4において、ゲート端子部50及びソース端子部51側に設けられたゲート引き出し配線(図示せず)及びソース引き出し配線(図示せず)が接続されている。
Note that the
本実施形態の対向基板2は、実施形態1と同様に、ガラス等の透明の絶縁基板10と、絶縁基板10の液晶層8側に形成された、遮光層20と、赤カラーフィルタ21R、緑カラーフィルタ21G及び青カラーフィルタ21Bを含むカラーフィルタ層(CF層)22と、透明導電膜等からなる共通電極(対向電極)23と、共通電極23上に形成された線状突起24及び線状補助突起25と、液晶層8に接するように設けられた垂直配向膜17bとを備える。
As in the first embodiment, the
赤カラーフィルタ21R、緑カラーフィルタ21G及び青カラーフィルタ21Bは、アクティブマトリクス基板1側に設けられた列方向に配列された複数の画素電極14に対応して、短冊状に設けられている。また、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bは、行方向に赤カラーフィルタ21R、緑カラーフィルタ21G及び青カラーフィルタ21Bの順に繰り返し配置されている。
The
遮光層(BM)20は、平面視したときに、各カラーフィルタの間隙に配置されている。このように、BM20は、平面視したときに、列方向の画素の境界に沿ってスリット状に設けられている。そして、BM20の開口領域には、その端部がBM20と一部重なるように、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bが配置されている。すなわち、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bは、その端部がBM20に一部重なるカラーフィルタ重なり部38を有する。また、線状補助突起25の一部は、画素領域の端部近傍において、カラーフィルタ重なり部38に重なって配置されている。すなわち、線状補助突起25は、カラーフィルタ重なり部38の少なくとも一部に重なる補助突起重なり部39を有する。
The light shielding layer (BM) 20 is disposed in the gap between the color filters when viewed in plan. As described above, the
そして、対向基板2は、カラーフィルタ重なり部38と、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39とから構成された互いに対向する線状凸部40a、40bを有する。すなわち、本実施形態において、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方が、絶縁基板10の液晶層8側に、絶縁基板10側から順に、開口部を有するBM20と、複数のカラーフィルタ(各色カラーフィルタ21R、21G、21B)がBM20の開口部に配置されたCF層22と、線状突起24及び線状補助突起25とを有し、CF層22は、複数のカラーフィルタ(各色カラーフィルタ21R、21G、21B)の端部がBM20に一部重なって配置されたカラーフィルタ重なり部38を有し、線状補助突起25は、少なくとも一部がカラーフィルタ重なり部38に重なって配置された補助突起重なり部39を有し、BM20、CF層22、線状突起24及び線状補助突起25を有する基板は、カラーフィルタ重なり部38と、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39とから構成される線状凸部40a、40bを有する。なお、BM20、CF層22、線状突起24及び線状補助突起25を有する基板は、カラーフィルタ重なり部38と、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39とを含んで構成される線状凸部40a、40bを有してもよい。このように、互いに対向する線状凸部40a、40bが形成された基板においては、従来は、垂直配向膜7a、7bを印刷法で塗布した場合、この線状凸部40a、40bに起因して表示ムラが発生することがあった。しかしながら、対向基板2は、平面視したときに、線状凸部40a、40bとは間隔を有し、かつ線状凸部40a、40b間に配置された構造物41を更に有する。すなわち、本実施形態において、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方(本実施形態では対向基板2)は、少なくとも一組の互いに対向する線状凸部40a、40bと、一組の線状凸部40a、40b間に配置された構造物41とを液晶層8側に有する。これにより、線状凸部40a、40bに起因する表示ムラの発生を抑制することができる。また、線状凸部40a、40bで挟まれた領域は、通常、遮光領域等の表示に関係しない領域となるため、構造物41を配置することによって表示品位に損なうことなく、液晶層の占有体積、すなわち、液晶材料の使用量を減少することができる。なお、線状凸部40a、40bは、平面形状が略線状の凸部である。また、線状凸部40a、40bは、通常、平面視したときに、互いに略平行に配置される。更に、線状凸部40a、40bは、通常、画素パターンに対応して形成されることから、基板の少なくとも一方(本実施形態では対向基板2)は、複数組の線状凸部を有し、上記複数組の線状凸部は、表示領域の略全面にわたって周期的に配置されることとなる。また、構造物の断面形状は、通常、略凸状である。更に、本実施形態のよう、カラーフィルタ重なり部38と、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39とから構成された互いに対向する線状凸部40a、40bとは、カラーフィルタ重なり部38から構成される部分と、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39から構成される部分とを有する互いに対向する線状凸部40a、40bを意味する。
The
ここで、表示ムラの発生原因と、本実施形態の作用効果とについて更に詳細に説明する。まず、図54〜57を用いて、従来における表示ムラの発生形態についてより具体的に説明する。図54は、従来のBM及びカラーフィルタ層を示す断面模式図である。図55は、従来のBM及びカラーフィルタ層上に配向膜が塗布された状態を示す断面模式図であり、(a)は、配向膜の塗布不良が発生した状態を示し、(b)は、配向膜が正常に塗布された状態を示す。図56は、表示ムラが発生した従来の液晶表示パネルを示す平面模式図である。図57は、従来のカラーフィルタ層及び線状補助突起を示す断面模式図である。図58は、従来のBM、カラーフィルタ層及び線状補助突起を示す断面模式図である。従来、樹脂CF間に設けられるBMは、クロム等の金属材料を用いて形成されていたが、近年、感光性樹脂を使用した樹脂製のBMが使われることが多くなってきている。なお、金属製のBMに比べ樹脂製のBMでは、エッチング処理工程を省略できるメリットがある。しかしながら、樹脂製のBMは、金属製のBMに比べ遮光能力が劣るため、金属製のBMの膜厚がサブミクロンオーダーであったのに対し、樹脂製のBMの膜厚は、1μm以上(例えば1.4μm)と金属製のBMクラブ厚く設定する必要があった。このような場合、図54に示すように、樹脂製のCF層622と樹脂製のBM620とが重なった部分では、BM620の膜厚が厚いため、CF層622が平坦化されずに線状凸部640a、640bが形成されることになる。線状凸部640a、640bの高さgは、画素開口部側から見て、最大でBM620の膜厚分となる。そして、このような線状凸部640a、640bが形成されると、配向膜を印刷法で形成する際に、液晶表示パネルの表示領域の位置によっては、図55(b)に示すように、線状凸部640a、640bの間に配向膜液剤44が塗られる場合以外に、図55(a)に示すように、線状凸部640a、640bの間に配向膜液剤44が塗られない領域が発生する場合があり、この配向膜のヌレ不良に起因して、図56に示すように、表示領域603内で線状の表示ムラ692(例えば、黒色のスジ)が発生することがあった。また、このような線状凸部間で発生する配向膜のヌレ不良は、その他の線状凸部、例えば、図57に示すように、CF層622上に形成された線状補助突起625等の配向制御用構造物によって構成される線状凸部640a、640bに起因して発生したり、図58に示すように、CF層622と樹脂製のBM620の重なる部分と、その重なる部分の上に更に形成された線状補助突起625等の配向制御用構造物とによって構成される線状凸部640a、640bに起因して発生することもあった。更に、図58に示したようの場合は、線状凸部の高さは、更に高くなるため、表示ムラの発生頻度は更に高くなっていた。
Here, the cause of occurrence of display unevenness and the effect of this embodiment will be described in more detail. First, a conventional form of display unevenness will be described more specifically with reference to FIGS. FIG. 54 is a schematic cross-sectional view showing a conventional BM and a color filter layer. FIG. 55 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an alignment film is applied on a conventional BM and color filter layer, (a) shows a state in which an application failure of the alignment film occurs, and (b) The state in which the alignment film is normally applied is shown. FIG. 56 is a schematic plan view showing a conventional liquid crystal display panel in which display unevenness occurs. FIG. 57 is a schematic cross-sectional view showing a conventional color filter layer and linear auxiliary protrusions. FIG. 58 is a schematic cross-sectional view showing a conventional BM, a color filter layer, and linear auxiliary protrusions. Conventionally, the BM provided between the resin CFs has been formed using a metal material such as chromium, but in recent years, a resin-made BM using a photosensitive resin has been increasingly used. In addition, compared with metal BM, resin-made BM has the merit that an etching process process can be skipped. However, the resin-made BM has a light shielding ability inferior to that of the metal BM, so that the film thickness of the metal BM is on the order of submicron, whereas the film thickness of the resin BM is 1 μm or more ( For example, the thickness of the metal BM club needs to be set to 1.4 μm. In such a case, as shown in FIG. 54, in the portion where the resin-made
次に、従来における表示ムラの発生原因についてより具体的に説明する。配向膜の形成は、本実施形態において、配向膜液剤を印刷法で基板に塗布(転写)することによって行われる。印刷法に用いられる印刷版としては、通常、APR版(APR:登録商標、紫外線硬化型樹脂)を用いる。図45は、APR版を示す模式図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、断面図である。APR版42は、図45(a)に示すように、印刷面に設けられた複数の円柱状のドット43を有する。なお、APR版42は、溝部で区切られた4つの領域を有し、各領域によって4つのパネルパターンが形成されたマザー基板のそれぞれの領域ごとに一度に配向膜液剤の塗布を行うことができる。各パネルパターンのシールや端子が形成される部分はAPR版の溝部に対応し、配向膜液剤は塗布されない。なお、配向膜印刷装置において、配向膜液剤は、複数のローラーを介して、最終的にAPR版の巻きつけられたローラー部に供給され、APR版のドット上に塗布される。そして、ドット上に塗布された配向膜液剤が基板に転写されることによって配向膜が形成される。なお、図45は、概略図であり、ドット43は、通常、300〜500dpi(dot/inch)で配置されており、また、基板の周期パターンとドットの周期パターン(メッシュとも言う)との干渉によりモアレ像が発生するのを防止するため、メッシュは、一般的にメッシュ角θだけ傾いた構造となっている。なお、メッシュ角θは、基板のパターン周期によって適宜設定される。更にドット43の直径は、通常、数十μm程度である。したがって、配向膜液剤は、塗布(転写)された直後においては、ドットパターン状に塗布されており、その後、このドットパターン状の配向膜液剤が基板に濡れ広がることによって、均一な膜厚の配向膜が形成される。しかしながら、液晶表示パネルに用いられる従来の基板は、通常、平坦でなく、CF層とBMとの重なり部等で構成される線状凸部の存在により、厚みが不均一な形状(凸凹形状)を有する。このような場合、APR版を用いて配向膜を印刷した時、配向膜液剤44は、まず線状凸部640a、640bに接触し、その後、図55(b)に示すように、他の低い部分に(図55(b)中の太線矢印の方向に向かって)濡れ広がると考えられる。したがって、特に対向する2つ(一組)の線状凸部の間の領域、例えば、上述のBM上の領域は、直接には配向膜材料が塗布されにくく、このような配向膜材料が直接塗布されなかった線状凸部640a、640bの間の領域においては、図55(a)に示すように、配向膜液剤44が濡れ広がらない場合が発生すると考えられる。他方、塗布される配向膜液剤の量は、APR版で決定されるため、基板のどのような場所であっても基本的に略一定である。そのため、配向膜液剤が濡れ広がっていない線状凸部近傍では、線状凸部間に濡れ広がるべき余分の配向膜液剤が、液剤自身の表面張力のために、画素開口部側(透光部側)のCF層の面上に偏って存在することとなり、配向膜の膜厚が局所的に厚くなる(図55(a)中、丸印で囲まれた部分)。したがって、配向膜液剤が濡れ広がった線状凸部近傍の画素開口部と、配向膜液剤が濡れ広がっていない線状凸部近傍の画素開口部とにおける配向膜に膜厚の差が生じ、その結果、表示ムラとなると考えられる。このように、図55で示したような線状凸部を有する従来の基板(以下、「第1の従来基板」ともいう。)と、図60で示したような単にカラーフィルタの間隙に段差部を有する従来の基板(以下、「第2の従来基板」ともいう。)とにおける配向膜液剤の挙動は異なる。また、第1の従来基板の画素開口部における配向膜の膜厚ムラは、正常な領域に対して膜厚が大きくなることによって発生するが、一方、第2の従来基板の画素開口部における配向膜の膜厚ムラは、段差部に配向膜液剤の流れ込みが生じ、段差部近傍で局所的に膜厚が小さくなることによって発生し、その結果、第2の従来基板においては、配向膜が薄くなった部分で配向規制力が低下するため表示ムラが視認される。したがって、第1の従来基板と第2の従来基板とにおいて発生する表示ムラは、互いに異なるメカニズムにより発生している。また、特許文献7に記載の技術は、第2の従来基板における課題に対する解決手段を提供するものであり、一方、本実施形態は、第1の従来基板における課題に対する解決手段を提供するものである。このように本実施形態と特許文献7に記載の技術とでは、それぞれの課題が異なることから、それぞれの構成及び作用は、必然的に異なることとなる。なおここで、本実施形態により表示ムラが抑制される第1の従来基板に特許文献7に記載を適用した場合について説明する。図62(a)及び(b)は、対向する線状凸部を有し、かつ平坦化用構造物が形成された従来の基板の構成を示す断面模式図である。この場合、図62(a)に示すように、例えばカラーフィルタ重なり部638及び補助突起重なり部639から構成される線状凸部640a、640b上にも平坦化用構造物691が配置されることになるので、線状突起640a、640bの高さは更に大きくなるとともに、線状突起640a、640bの間には大きく、かつ深い凹み693が発生することとなる。そしてこの凹み693内は、依然、配向膜液剤が直接塗布されない領域のままであるので、上述したように、配向膜液剤44が凹み693内にまで充分に濡れ広がらず、上述の場合と同様に、配向膜の膜厚ムラと表示ムラとが発生すると考えられる。また、補助突起625による配向規制力が平坦化構造物691によって強調され、偏光板の偏光軸方向に対して平行又は垂直な方向を向く液晶分子が増えることによって、画素開口部の光透過率が低下することが考えられる。一方、図62(b)に示すように、例えばカラーフィルタ重なり部638及び補助突起重なり部639から構成される線状凸部640a、640b上に、凹みが発生しないように平坦化用構造物691を形成した場合、その平坦化用構造物691の高さは非常に高くなる。したがって、逆に線状突起640a、640bの外側の領域(対向しない側の領域)に直接配向膜液剤が塗布されなくなるとともに、平坦化用構造物691上に塗布された配向膜液剤がこの外側の両側の領域に濡れ広がらず、画素開口部側(透光部側)のCF層の面上に配向膜の存在しない領域、又は、配向膜の薄い領域が発生し、その結果、やはり表示ムラが発生すると考えられる。またこの場合にも、補助突起625による配向規制力が平坦化構造物691によってさらに強調され、偏光板の偏光軸方向に対して平行又は垂直な方向を向く液晶分子が増えることによって、画素開口部の光透過率が低下することが考えられる。更に、平坦化構造物691を凹み693にのみ形成することはプロセス上のバラツキによって困難である。例えば、位置ズレにより凹み693から平坦化構造物691がはみ出るような場合、画素開口部においても平坦化構造物691による配向乱れの影響が発生してしまい、表示品位がより低下すると思われる。そして、このバラツキに対するマージンを確保するために、BMを620を必要以上に大きく設計する必要が発生し、画素開口率が減少してしまう。図46は、実施形態6の対向基板の線状突起近傍の構成を示す断面模式図である。それに対して、本実施形態では、対向基板2は、図46に示すように、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39から構成される線状凸部40a、40bを有するが、線状凸部40a、40b間に更に構造物41を有するため、線状凸部40a、40bのみならず、APR版上(ドット上)の配向膜液剤44を構造物41に直接塗布することができる。したがって、配向膜液剤44は、線状凸部40a、40bと構造物41とから他の低い部分に(図46中の太線矢印の方向に向かって)濡れ広がることとなり、常に、線状凸部40a、40bの間に配向膜液剤が濡れ広がっているようにすることができる。その結果、配向膜の膜厚ムラに起因する表示ムラの発生を抑制し、表示品位に優れた液晶パネルを実現することができる。また、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39と離して構造物41を配置することで、構造物41の位置や太さがばらついたとしても、線状凸部40a、40b間に構造体41を容易に収めることができ、構造物41が画素開口部の液晶の配向に与える悪影響を抑制することができる。
以下に、本実施形態における他の好適な形態や変形形態について説明する。
Next, the cause of occurrence of display unevenness in the related art will be described more specifically. In the present embodiment, the alignment film is formed by applying (transferring) the alignment film solution onto the substrate by a printing method. As the printing plate used in the printing method, an APR plate (APR: registered trademark, ultraviolet curable resin) is usually used. FIG. 45 is a schematic diagram showing an APR plate, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view. As shown in FIG. 45A, the
Below, the other suitable form and deformation | transformation form in this embodiment are demonstrated.
本発明者らの検討では、従来の基板においては、図54に示すように、CF層622の画素開口部における上面からの線状凸部640a、640bの高さhが0.4μm程度以上、又は、BM620の上面からの線状凸部640a、640bの高さgが1.3μm程度以上の場合、表示ムラが発生しやすく、更に、hが1.3μm程度以上、又は、gが2.6μm程度以上の場合、表示ムラがより発生しやすかっか。したがって、表示ムラの発生を抑制するという本発明の効果は、線状凸部40a、40b間の領域に対する線状凸部40a、40bの高さ(本実施形態では、BM20の上面からの線状凸部40a、40bの高さg)が1.3μm以上(より好適には2.6μm以上)である形態、及び、線状凸部40a、40b間の領域の反対側の領域に対する線状凸部40a、40bの高さ(本実施形態では、CF層22の画素開口部における上面からの線状凸部40a、40bの高さh)が0.4μm以上(より好適には1.3μm以上)である形態において、特に発揮されることになる。
In the study by the present inventors, in the conventional substrate, as shown in FIG. 54, the height h of the
また、表示ムラが発生するか否かには、線状凸部の高さだけでなく、線状凸部間の距離にも関係があることを見いだした。そこで、従来の対向基板において、線状凸部間の距離を変えて、表示ムラが発生するか否かを調べた評価結果を表1に示す。なお、表1中、○は、表示ムラが発生しなかったたことを示し、×は、表示ムラが発生したことを示す。また、図47は、評価試験に用いたサンプル(対向基板)の構成を示す断面模式図である。なお、各部材のサイズは、図47に示す通りである。すなわち、BM620の上面からのカラーフィルタ重なり部638の高さH1を1.3μmとし、カラーフィルタ重なり部638の上面からの補助突起重なり部639の高さH2を1.3μmとし、CF層622の画素開口部における膜厚TCFを1.7μmとし、樹脂BM20の膜厚TBMを1.35μmとした。また、評価試験に用いたサンプル(対向基板)は、図63で示した対向基板602を用いた。なお、図63は、評価試験に用いたサンプル(対向基板)の構成を示す平面模式図である。APR版としては、直径32μm、高さ14μmのドットが400dpi、メッシュ角θが75°で配置されたものを用いた。そして、配向膜液剤としては、ポリイミドを主成分とした垂直配向膜前駆体が溶媒に溶解されたものを用い、乾燥後の画素開口部における膜厚が0.1μm程度となる量を塗布した。
In addition, it has been found that whether or not display unevenness occurs is related not only to the height of the linear protrusions but also to the distance between the linear protrusions. Therefore, Table 1 shows the evaluation results of examining whether display unevenness occurs by changing the distance between the linear protrusions in the conventional counter substrate. In Table 1, ◯ indicates that display unevenness has not occurred, and x indicates that display unevenness has occurred. FIG. 47 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the sample (counter substrate) used in the evaluation test. The size of each member is as shown in FIG. That is, the height H1 of the color
この結果、図63に示す従来の基板602においては、線状凸部640a、640b間の距離LCが12μm以下の場合は表示ムラの発生は全く無かった。一方、距離LCが18μm以上になると表示ムラの発生率が非常に高くなった。これは、距離LCが12μm以下と小さい場合、線状凸部の頂点に乗った(塗布された)配向膜液剤の量は、線状凸部間(本実施形態ではBM上)に濡れ広がるのに充分な量であるが、一方、距離LCが18μm以上と大きくなると、その液剤の量は、線状凸部間に濡れ広がるには不充分な量となるため、図55(b)で示したように、配向膜液剤が線状凸部間に濡れ広がる状態と、図55(a)で示したように、配向膜液剤が線状凸部間に濡れ広がらない状態とが混在し、上述のように、配向膜の膜厚ムラ、及び、表示ムラが発生したと考えられる。他方、距離LCが36μm程度以上とドットの配置間隔に対して充分に大きくになると、表示ムラは発生しなかった。これはAPR版が弾力性を有するため、線状凸部間の間隙にもAPR版のドットが直接接触し、配向膜液剤が間隙内を濡れ広がることができるためと考えられる。なお、例えばこのような箇所は、画素開口部が当てはまり、より具体的には、上述の線状突起24間が相当する。したがって、本発明において線状凸部を構成する部材としては、通常、線状突起24を含まない。
このように、従来においては、線状凸部640a、640bの距離LCが36μmよりも小さい場合、又は、12μmよりも大きい場合に表示ムラが発生しやすい。したがって、本発明においては、表示ムラの発生を抑制するという効果は、平面視しためきの線状凸部40a、40bの間隔が36μmよりも小さい形態、及び、12μmよりも大きい形態において、特に発揮されることになる。
As a result, in the
Thus, in the conventional,
また、図63に示す従来の基板602において、線状凸部640a、640bの間隔Lcが12μm以下であれば、表示ムラは発生しなかったことから、本発明においても、平面視したときの線状凸部40a、40bと構造物41との間隔が12μm以下(より好適には10μm以下)であることが好ましいと言える。これにより、線状凸部40a及び構造物41の間と、線状凸部40b及び構造物41の間とに配向膜液剤を確実に塗れ広がるようにすることができるので、表示ムラの発生をより効果的に抑制することができる。また、上述したように、プロセスのバラツキに起因した構造物41のズレによる画素開口部の配向への悪影響を防止する観点からも、線状凸部40a、40bと構造物41とをこの程度離して形成することが好ましい。なお、図44で示した形態で、カラーフィルタ重なり部とカラーフィルタ重なり部及び補助突起重なり部とから構成される線状凸部間の間隔を18μmとし、この線状凸部と構造物と間の間隔を5μmとして試作を行った結果、表示ムラは見られなかった。
Further, in the
また、構造物41は、線状凸部40a、40bと略同等の高さを有することが好ましく、より具体的には、凸部と構造体との高さの差は、1.3μm程度以下であることが好ましく、0.4μm程度以下であることがより好ましい。これは、構造物41と線状凸部40a、40bとの高さのギャップが余り大きいと、構造物41に直接配向膜液剤が乗りにくいためである。なお、構造物41の高さは、通常、線状凸部40a、40bの高さよりも小さい。
Moreover, it is preferable that the
線状凸部40a、40bの構成部材としては特に限定されないが、上述したようなカラーフィルタ重なり部38と、カラーフィルタ重なり部38及び補助突起重なり部39とから構成される形態、カラーフィルタ重なり部38から構成される形態(後述の図52参照)、線状補助突起25から構成される形態(後述の図49(b)参照)等が好適である。このように、線状凸部40a、40bの形態としては、カラーフィルタ重なり部38、補助突起重なり部39及び線状補助突起25からなる群より選ばれる少なくとも1つの部材を含んで構成される含有する形態が好ましい。なお、図44で示した対向基板2は、画素の境界領域において行方向に配置された対向する線状補助突起25から構成される線状凸部40a、40b(例えば、図44中丸印で囲まれた領域に配置された線状突起40a、40b)を含んでいるが、この線状補助突起25間の間隔は、12μm以下であり、もともと表示ムラが発生することはないため、この領域には構造物41を配置しなくてもよい。
The constituent members of the
構造物41は、樹脂を含むことが好ましい。これにより、線状凸部40a、40bに対して同程度の高さを有する構造物41を容易に形成することができる。なお、構造物41は、樹脂から形成されてもよい。
The
また、構造物41は、絶縁性であることが好ましい。これにより、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間で構造物41を介して短絡が発生することを抑制できる。また、構造物41は、図42で示したように、断面視したときに対向基板2に設けられた共通電極23とアクティブマトリクス基板1に設けられた配線(ソースバスライン11等)との間であり、かつ平面視したときに配線に重なるように配置される。したがって、構造物41が絶縁層から構成されることによって、実施形態1と同様に、配線と共通電極23との間の電気的な寄生容量を減少させることができる。また、このような観点からは、本実施形態において、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方は、絶縁基板10の液晶層8側に導電層を有し、構造物41は、導電層よりも液晶層8側に配置されることが好ましい。なお、上記導電層としては、アクティブマトリクス基板1に設けられた配線、及び/又は、対向基板2に設けられた共通電極23が好適である。すなわち、寄生容量低減の観点からは、一方の基板(アクティブマトリクス基板1)は、絶縁基板10の液晶層8側に配線を有し、他方の基板(対向基板2)は、絶縁基板10の液晶層8側に共通電極23を有し、構造物41は、絶縁性であり、かつ共通電極23と配線との間に配置されることがより好ましい。
The
実施形態1と同様に、製造工程を複雑化させることなく構造物41を容易に形成する観点からは、構造物41は、構造物41を有する基板(以下、本実施形態では対向基板2)を構成するいずれかの部材(線状突起24、線状補助突起25、カラーフィルタ層等)と同一の材料を含んで構成されることが好ましい。なお、構造物41は、構造物41を有する基板を構成するいずれかの部材と同一の材料からなる層であってもよい。また、線状突起24、線状補助突起25及びカラーフィルタ層は、通常、絶縁性の樹脂等の絶縁性材料を用いて形成される。したがって、このように、構造物41を線状突起24、線状補助突起25及びカラーフィルタ層のいずれかの材料を用いて形成することによって、上述の形態(構造物41が絶縁性である形態と構造物41が樹脂を含む形態と)を同時に達成することができる。なお、構造物41を線状補助突起25と同一の材料により形成した場合、構造物41と線状補助突起25が一体化してしまい、線状補助突起25の配向規制力が強くなりすぎ、平面視したときに、偏光板の偏光軸方向に略平行又は略垂直な方向に向く液晶分子が増加し、その結果、画素開口部の光透過率が減少してしまうことが懸念される。しかしながら、本発明によれば、線状凸部が線状補助突起を含んで構成され、かつ構造物を線状補助突起と同一材料により形成したとしても、構造物と線状凸部との間には間隙が設けられることから、上述のように、線状補助突起の配向規制力の強化に起因する透過率の減少の発生(表示品位の悪化)を効果的に抑制することができる。
As in the first embodiment, from the viewpoint of easily forming the
構造物41は、平面視したときに、遮光領域に配置されることが好ましい。これにより、構造物41によって画素開口部の光透過率が減少することを抑制でき、その結果、表示品位の悪化を抑制することができる。
The
また、構造物41は、着色されていることが好ましい。すなわち、構造物41は、遮光性を有することが好ましく、例えば、遮光性材料、着色材料等から形成されることが好ましい。しかしながら、構造物41の光学濃度OD値は上記に限られず、構造物41のOD値は、例えば1.0程度でもかまわない。このような場合は、BM20のOD値が充分大きければよく、構造物41を補助的な遮光部材として機能させることができる。また、OD値が小さい材料では顔料濃度が低く、フォトリソ法によるパターニングが比較的容易になるという利点がある。そのため、構造物41を線状突起24及び線状補助突起25の材質と同じ材料を用いる場合、線状突起24及び線状補助突起25を所望の形状に形成しやすくなる。なお、遮光性は、光の透過を遮る性質であればよく、光を吸収する性質であってもよい。したがって、構造物41は、光吸収性を有してもよい。遮光性を有する構造物41の材料としては、例えば樹脂自身が光透過率の小さい材料であってもよいし、着色された構造物41の材料としては、例えば顔料、染料等の着色剤を混ぜられた樹脂であってもよい。信頼性の観点からは、着色剤としては顔料が好ましく、遮光性に優れた顔料としては、カーボンブラック顔料が好適である。また、構造物41に用いられる顔料としては、赤、青及び緑のうちの少なくとも2つの顔料が混合されたものであってもよい。更に、赤及び青の顔料を単独で使用するか、赤及び青の顔料を組み合わせて(混合して)使用することによって、構造物41は、着色され、かつある程度の光吸収性を有することができる。着色顔料としては、例えば以下の材料を用いることができる。すなわち、赤色顔料としては、アゾ系、キナクリドン系、アントラキドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系等の赤色顔料又はこれらの赤色顔料を組み合わせたものが挙げられる。緑色顔料としては、フタロシナニングリーン及びイエロー顔料の組み合わせたものが挙げられる。青色顔料としては、フタロシアニンブルー顔料及びバイオレット顔料を組み合わせたものが挙げられる。このように構造物41を着色することによって、領域遮光領域の遮光性を向上することができる。したがって、この形態は、感光性樹脂材料からなるBM20の膜厚を薄くし、そのテーパ制御性を向上したい場合等に好適である。なぜなら、BM20の膜厚を薄くしたとしても、BM20の遮光性が低下した分を着色された構造物41で補うことができるからである。このように、構造物41が遮光性を有する形態と、構造物41が着色されている形態とは、平面視したときに構造物41が遮光領域に配置される形態と、平面視したときに構造物41がBM20に重なって配置される形態とに適宜組み合わされることが好ましい。また、構造物41が着色された形態においては、構造物41は、画素領域内の線状突起24及び/又は線状補助突起25と同一の材料を用いて形成されることが好ましく、これにより、線状突起24及び/又は線状補助突起25も構造物41と同様に着色されることになるので、黒表示時に線状突起24及び/又は線状補助突起25が配置された領域から光漏れが発生することを抑制できる。したがって、黒輝度(黒表示時の輝度)を低下させることができるので、コントラストを向上することができる。
Moreover, it is preferable that the
線状凸部40a、40bを構成する部材としては、上述したように、配向制御用突起、カラーフィルタ重なり部等が好適である。また、これらの部材は、通常、遮光領域及び/又は各画素間の境界領域に配置される。したがって、線状凸部40a、40bの配置形態としては、平面視したときに、線状凸部40a、40bが遮光領域(本実施形態ではBM20)に沿って配置される形態が好適であり、平面視したときに、線状凸部40a、40bが遮光領域の端部に沿って配置される形態がより好適である。また、平面視したときに、線状凸部40a、40bが画素間の境界領域に沿って配置される形態であってもよい。更に、構造物41は、線状凸部40a、40b間に配置されることから、平面視したときに、構造物41が画素間の境界領域に配置される形態も好適である。
As the members constituting the
また、構造物41は、実施形態1の絶縁層26と同様に、平面視したときに、画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置されることが好ましく、平面視したときに、遮光領域であり、かつ画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置されることがより好ましい。対向電極23上に設けられた構造物41は、通常、線状突起24及び線状補助突起25と同様に、その形状による効果や電界を変える効果により、液晶の配向方向に影響を及ぼす性質を有する。そのため、構造物41を配置する場所によっては、画素開口部における光透過率の低下や表示画像における残像発生の原因となる。したがって、構造物41を画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域に配置することよって、光透過率の低下と残像の発生とを抑制することができる。画素領域の液晶分子の配向に影響を与えない領域としては特に限定されないが、より具体的には、構造物41は、構造物41のエッジ(端部)と画素電極14のエッジを離して配置されることが好ましい。すなわち、基板の一方(本実施形態では対向基板2)は、絶縁基板10の液晶層8側に画素電極14を有し、構造物41は、平面視したとき、画素電極14と重ならない領域に配置されることが好ましい。画素電極14のエッジと構造物41のエッジとの距離は、2μm以上離れていることが好ましく、5μm以上離れていることがより好ましく、基板貼り合せ時のズレを考慮すれば、7μm以上離れていることが更に好ましい。画素電極14のエッジと構造物41のエッジとの間隔を7μm以上設けることで、画素電極14上の液晶の配向乱れを確実に防止できる。
Further, like the insulating
図48は、実施形態6の対向基板の別の構成を示す平面模式図である。構造物41は、図48に示すように、平面視したときに、島状(アイランド状)に配置されてもよい。これにより、液晶の注入又は滴下工程における液晶材料の通り道を確保することができ、液晶封入時に残留気泡(真空気泡、液晶が存在しない空間)が発生するのを抑制することができる。なお、同様の観点から、構造物41は、平面視したときに、当該構造物41で囲まれる領域(構造物41により形成される閉じた領域)を有さない形態、スリットを有する形態、環状に配置されない形態等であってもよい。
FIG. 48 is a schematic plan view illustrating another configuration of the counter substrate according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 48, the
なお、図48に示したように、島状に構造物41を配置する場合には、絶縁層26は、平面視したときに、画素の端部の線状補助突起25が対向する領域内に優先的に配置されることが好ましい。すなわち、絶縁層26は、線状凸部40a、40bの補助突起重なり部39及びカラーフィルタ重なり部38から構成される部分の間に配置されることが好ましく、線状凸部40a、40bの画素の端部に設けられた補助突起重なり部39とカラーフィルタ重なり部38とから構成される部分の間に配置されることがより好ましい。このように複数の部材から構成される線状凸部40a、40bは、その高さが大きくなるため、表示ムラが発生しやすい。したがって、この領域に優先的に絶縁層26を設けることによって、表示ムラの発生を効果的に抑制することができる。
As shown in FIG. 48, when the
また、島状に構造物41を配置する場合には、図48中の丸印で囲まれた領域、より具体的には、画素の隅部近傍に配置されることが好ましい。このような領域は、線状突起24及び/又は線状補助突起25が込み合って配置され、線状凸部の占める割合が大きく、配向膜の印刷性が特に悪くなる傾向がある。したがって、構造物41を画素の隅部を含む領域にまで延長して配置することによって、表示ムラの発生を効果的に抑制することができる。
Further, when the
一方、この形態は、線状凸部40a、40bのカラーフィルタ重なり部38から構成される部分の間には構造体41が配置されない形態であり、この部分に起因して配向膜液剤の濡れ不良が発生することが懸念されるが、実際に評価試験を行ったとところ表示ムラは発生しなかった。より具体的には、図48で示した形態で、カラーフィルタ重なり部とカラーフィルタ重なり部及び補助突起重なり部とから構成される線状凸部間の間隔を24μmとし、この線状凸部と構造物と間の間隔を10μmとして試作を行った結果、表示ムラは見られなかった。
On the other hand, this form is a form in which the
図49は、実施形態6の対向基板の別の構成を示す模式図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)中のY1−Y2線における断面図である。構造物41は、線状補助突起25、より好適には、図49(a)及び(b)に示すように、画素の端部に設けられた線状補助突起25から構成される線状凸部40a、40bの間にも配置されてもよい。この形態は、線状補助突起25から構成される線状凸部40a、40bの間隔が12μmよりも大きく、36μmよりも小さいときに特に好適である。
FIG. 49 is a schematic view showing another configuration of the counter substrate of
図50は、実施形態6の対向基板の別の構成を示す模式図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)中のX1−X2線における断面図である。図60(a)及び(b)に示すように、線状凸部40a、40bの間隔が大きくなった場合には、それに合わせて構造物41の幅も大きくすることが好ましい。上述したとおり、通り線状凸部40a、40bと構造物41との間の距離は、12μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。
このように、本実施形態によれば、表示ムラの発生を抑制することができるとともに、構造物が絶縁性を有することによって、寄生容量の低減も可能となる。また、表示品位に損なうことなく液晶材料の使用量を削減することができる。なお、本実施形態の液晶表示パネルの製造方法は、実施形態1の液晶表示パネルの製造方法と配向膜の塗布方法(インクジェット法の代わりに印刷法を用いる)が異なるだけなので、その説明は省略する。
FIG. 50 is a schematic diagram illustrating another configuration of the counter substrate according to the sixth embodiment. FIG. 50A is a plan view, and FIG. 50B is a cross-sectional view taken along line X1-X2 in FIG. . As shown in FIGS. 60A and 60B, when the interval between the
Thus, according to the present embodiment, the occurrence of display unevenness can be suppressed, and the parasitic capacitance can be reduced because the structure has insulating properties. Further, the amount of liquid crystal material used can be reduced without deteriorating display quality. The manufacturing method of the liquid crystal display panel of the present embodiment is different from the manufacturing method of the liquid crystal display panel of the first embodiment only in the alignment film coating method (a printing method is used instead of the ink jet method), and the description thereof is omitted. To do.
<実施形態7>
実施形態7の液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態と実施形態1〜6とで重複する内容についての説明と図示とは省略する。
<Embodiment 7>
A liquid crystal display device according to Embodiment 7 will be described. In addition, description and illustration about the content which overlaps with this embodiment and Embodiment 1-6 are abbreviate | omitted.
(液晶表示素子の構成)
本実施形態の液晶表示パネルには、実施形態1と同様に、二枚の偏光板56a、56bが貼り合わせられており、偏光板56a、56bの偏光軸(吸収軸)は、表示パネルを平面視したときに、互いに直交している。
(Configuration of liquid crystal display element)
As in the first embodiment, two
本実施形態の液晶表示素子の画像表示方式は、TN(Twisted Nematic)方式である。したがって、本実施形態の液晶表示パネルにおいて、画素電極に閾値電圧未満の電圧を印加した場合、又は、電圧を印加しない場合には、液晶は、基板及び偏光板56a、56bに対して水平、かつ平面視したときに各画素内で90°捩れて配向している。また、液晶層の最も偏光板56a側に位置する液晶は、平面視したときに偏光板56aの偏光軸方向と直交し、液晶層の最も偏光板56b側に位置する液晶は、平面視したときに偏光板56bの偏光軸方向と直交するように配向している。一方、画素電極(液晶層)に閾値電圧以上の電圧を印加した場合は、液晶は、基板及び偏光板56a、56bに対して垂直に配向する。したがって、液晶表示パネル107において、偏光板56aで偏光化された入射光は、その振動方向が液晶層を通過する過程で回転するため、偏光板56bから出射されこととなる。一方、本実施形態の液晶表示パネルにおいて画素電極に閾値電圧以上の電圧を印加した場合は、偏光板56aで偏光化された入射光は、その振動方向が液晶表示パネル102中の液晶層を通過する過程で回転しないため、偏光板56bから出射されず、その結果、黒表示となる。このように、本実施形態の液晶表示素子は、ノーマリホワイトモードの表示を行う。
The image display method of the liquid crystal display element of this embodiment is a TN (Twisted Nematic) method. Therefore, in the liquid crystal display panel of the present embodiment, when a voltage lower than the threshold voltage is applied to the pixel electrode or when no voltage is applied, the liquid crystal is horizontal with respect to the substrate and the
(液晶表示パネルの構成)
図51は、実施形態7の液晶表示パネルの構成を示す平面模式図である。なお、図中、一点鎖線で囲まれた領域は、BM20を示し、灰色で塗られた領域は、構造物41を示す。また、図52は、図51中のV1−V2線における断面模式図である。更に、図53は、実施形態7の対向基板の構成を示す平面模式図である。本実施形態の液晶表示パネル107は、実施形態1及び6と同様に、図51及び52に示すように、互いに対向するように配置された一対の基板であるアクティブマトリクス基板1及び対向基板2と、これらの基板間に設けられた液晶層8とを備える。
(Configuration of LCD panel)
FIG. 51 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal display panel of the seventh embodiment. In the drawing, a region surrounded by a one-dot chain line indicates
本実施形態のアクティブマトリクス基板1は、図51及び52に示すように、ガラス等の透明の絶縁基板10と、絶縁基板10の液晶層8側に形成された、ゲートバスライン(走査信号線、ゲート配線)11と、ゲートバスライン11を覆って絶縁基板10上の略全面に形成されたゲート絶縁膜(図示せず)と、各画素の隅部に設けられた薄膜トランジスタ(TFT)等のアクティブ素子(スイッチング素子)16と、ソース電極を含むソースバスライン(データ信号線、ソース配線)12と、ドレイン電極37と、ソースバスライン12、アクティブ素子及びドレイン電極37を覆って絶縁基板10上の略全面に形成された層間絶縁膜(パッシベーション膜)13と、層間絶縁膜13上の透明導電膜等からなる画素電極14と、液晶層8に接するように設けられた水平配向膜45aとを備える。なお、アクティブマトリクス基板1は、ゲートバスライン11と同一材料により形成された保持容量配線(補助容量配線、図示せず)を有する。
As shown in FIGS. 51 and 52, the
画素電極14は、ドレイン電極37と層間絶縁膜13のコンタクトホール30を介して接続されている。また、画素電極14は、図4に示すように、表示領域3においてマトリクス状に配列されている。水平配向膜45aは、層間絶縁膜13及び画素電極14の液晶層8側表面に設けられる。
The
本実施形態の対向基板2は、ガラス等の透明の絶縁基板10と、絶縁基板10の液晶層8側に形成された、遮光層20と、赤カラーフィルタ21R、緑カラーフィルタ21G及び青カラーフィルタ21Bを含むカラーフィルタ層(CF層)22と、透明導電膜等からなる共通電極(対向電極)23と、液晶層8に接するように設けられた水平配向膜45bとを備える。このように、本実施形態の対向基板2は、線状突起24及び線状補助突起25が形成されていないこと以外は、実施形態6の対向基板と同様である。すなわち、各色カラーフィルタ21R、21G、21Bは、その端部がBM20に一部重なるカラーフィルタ重なり部38を有する。
The
したがって、本実施形態の対向基板2は、カラーフィルタ重なり部38から構成された互いに対向する線状凸部40a、40bを有する。すなわち、本実施形態において、アクティブマトリクス基板1及び対向基板2の少なくとも一方が、絶縁基板10の液晶層8側に、絶縁基板10側から順に、開口部を有するBM20と、複数のカラーフィルタ(各色カラーフィルタ21R、21G、21B)がBM20の開口部に配置されたCF層22とを有し、CF層22は、複数のカラーフィルタ(各色カラーフィルタ21R、21G、21B)の端部がBM20に一部重なって配置されたカラーフィルタ重なり部38を有し、BM20及びCF層22を有する基板は、カラーフィルタ重なり部38から構成される線状凸部40a、40bを有する。このため、実施形態6と同様に、従来においては、表示ムラが発生することがあった。しかしながら、対向基板2は、平面視したときに、カラーフィルタ重なり部38から構成される線状凸部40a、40bとは間隔を有し、かつ線状凸部40a、40b間に配置された構造物41を更に有する。これにより、実施形態6と同様に、効果的に表示ムラの発生を抑制することができる。また、表示品位に損なうことなく液晶材料の使用量を削減することができる。更に、構造物が絶縁性を有することによって、寄生容量の低減も可能となる。なお、本実施形態の液晶表示パネルの製造方法は、実施形態1の液晶表示パネルの製造方法と配向膜の塗布方法(インクジェット法の代わりに印刷法を用いる)が異なるだけなので、その説明は省略する。
Therefore, the
以上、実施形態で説明したように、本発明によれば、対向する配線と共通電極との間を遮るように絶縁層(絶縁性を有する構造体)が設けられるために、寄生容量を効果的に低減することができる。なお、実施形態1〜7で説明した各種の形態は、言うまでもなく、適宜組み合わせて用いてもよい。 As described above, according to the present invention, according to the present invention, since the insulating layer (insulating structure) is provided so as to block between the opposing wiring and the common electrode, the parasitic capacitance is effectively reduced. Can be reduced. In addition, it is needless to say that various forms described in the first to seventh embodiments may be used in combination as appropriate.
<比較形態1>
比較形態1の液晶表示装置について説明する。なお、本実施形態と実施形態1〜7とで重複する内容についての説明と図示とは省略する。
<
A liquid crystal display device according to
図64は、比較形態1の液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。本比較形態の液晶表示パネル701においては、アクティブマトリクス基板1の配線(ソースバスライン12、ゲート引き出し配線18等)と対向基板2の共通電極23との間に、層間絶縁膜13や垂直配向膜17a、17b以外に絶縁物がないことから、配線と共通電極23との間の寄生容量が大きくなってしまう。
FIG. 64 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display panel of
1、601:アクティブマトリクス基板
2、602:対向基板
3、603:表示領域
4:非表示領域
5:端子領域
6:画素
7a、7b:副画素
8、608:液晶層
9:シール
10、610:絶縁基板
11、611:ゲートバスライン
12、612:ソースバスライン
13、613:層間絶縁膜(パッシベーション膜)
14、614:画素電極
15、615:電極スリット
16、16a、16b、616:TFT(アクティブ素子)
17a、17b、614a、614b:垂直配向膜
18:ゲート引き出し配線
19:ソース引き出し配線
20、620:遮光層(ブラックマトリクス;BM)
21R、621R:赤カラーフィルタ
21G、621R:緑カラーフィルタ
21B、621R:青カラーフィルタ
22、622:カラーフィルタ層(CF層)
23、623:共通電極(対向電極)
24、624:配向制御用突起(線状突起)
25、625:配向制御用補助突起(線状補助突起)
26:絶縁層
27:接続層
28:くぼみ部
29:幅広部
30、30a、30b:コンタクトホール
31:スリット
32、632:ゲート絶縁膜
33、633:保持容量配線
34a、34b:副画素電極
35:導電性異物
36:液晶分子
37:ドレイン電極(ドレイン引き出し配線)
38、638:カラーフィルタ重なり部
39、639:補助突起重なり部
40a、40b、640a、640b:線状凸部
41:構造物
42:APR版
43:ドット
44:配向膜液剤
45a、45b:水平配向膜
46:層間接続部
50:ゲート端子部
51:ソース端子部
52:ゲートドライバ
53:ソースドライバ
54:プリント配線基板
55:表示制御回路
56a、56b:偏光板
60:Y/C分離回路
61:ビデオクロマ回路
62:A/Dコンバータ
63:液晶コントローラ
64:バックライト駆動回路
65:バックライト
66:マイコン(マイクロコンピュータ)
67:階調回路
70:チューナ部
81:第1筐体
82:第2筐体
83:開口部
84:操作用回路
85:支持用部材
101、102、103、104、105、106、107、701:液晶表示パネル
200:液晶表示素子
300:表示装置
690:段差部
691:平坦化用構造物
692:表示ムラ
693:凹み
L:画素電極のエッジと絶縁層のエッジとの距離
H1:BMの上面からのカラーフィルタ重なり部の高さ
H2:カラーフィルタ重なり部の上面からの補助突起重なり部の高さ
TCF:CF層の画素開口部における膜厚
TBM:BMの膜厚
W1:シールの幅
W2:BMの幅
W3:シールとBMとの間隙
W4:絶縁層の端部からBMの端部までの幅
1, 601:
14, 614:
17a, 17b, 614a, 614b: vertical alignment film 18: gate lead-out wiring 19: source lead-
21R, 621R:
23, 623: Common electrode (counter electrode)
24, 624: Projection for alignment control (linear projection)
25, 625: auxiliary protrusion for alignment control (linear auxiliary protrusion)
26: Insulating layer 27: Connection layer 28: Recessed portion 29:
38, 638: Color
67: gradation circuit 70: tuner 81: first housing 82: second housing 83: opening 84: operation circuit 85: supporting
Claims (42)
該液晶表示パネルは、少なくともいずれか一方の基板の液晶層側に絶縁層を有し、
該絶縁層は、基板を平面視したときに、遮光領域に配置され、
該液晶層は、絶縁層が配置された領域での厚みが、画素開口部での厚みよりも小さく設定されていることを特徴とする液晶表示パネル。 A liquid crystal display panel comprising a pair of opposing substrates and a liquid crystal layer provided between the substrates,
The liquid crystal display panel has an insulating layer on the liquid crystal layer side of at least one of the substrates,
The insulating layer is disposed in the light shielding region when the substrate is viewed in plan view,
A liquid crystal display panel, wherein the liquid crystal layer has a thickness set in a region where an insulating layer is disposed smaller than a thickness in a pixel opening.
前記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることを特徴とする請求項2記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has a light shielding layer on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
3. The liquid crystal display panel according to claim 2, wherein the insulating layer is disposed in a region overlapping with a light shielding layer located in the display region when the substrate is viewed in plan.
前記絶縁層は、該封止材と重ならないことを特徴とする請求項2記載の液晶表示パネル。 The liquid crystal display panel has a sealing material between the substrates in the non-display area,
The liquid crystal display panel according to claim 2, wherein the insulating layer does not overlap the sealing material.
前記スリットは、基板を平面視したときに、配線と重ならない領域に配置されることを特徴とする請求項6記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has wiring on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The liquid crystal display panel according to claim 6, wherein the slit is disposed in a region that does not overlap with the wiring when the substrate is viewed in plan.
前記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域に位置する遮光層と重なる領域に配置されることを特徴とする請求項10記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has a light shielding layer on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The liquid crystal display panel according to claim 10, wherein the insulating layer is disposed in a region overlapping a light shielding layer located in the display region when the substrate is viewed in plan.
前記絶縁層は、基板を平面視したときに、表示領域の略全域の配線に沿って配置されることを特徴とする請求項10記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has wiring on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The liquid crystal display panel according to claim 10, wherein the insulating layer is disposed along wirings in substantially the entire display area when the substrate is viewed in plan.
前記絶縁層は、基板を平面視したときに、画素の隅部に配置された配向制御用突起と一体的に形成されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has an alignment control protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the insulating layer is formed integrally with an alignment control protrusion disposed at a corner of the pixel when the substrate is viewed in plan.
前記絶縁層は、カラーフィルタ層を有する基板に配置され、かついずれかのカラーフィルタと同一の材料を含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has a color filter layer including a plurality of color filters on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
2. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the insulating layer is disposed on a substrate having a color filter layer and includes the same material as any one of the color filters.
前記絶縁層は、配向制御用補助突起を有する少なくとも一方の基板に配置され、かつ基板を平面視したときに、配向制御用補助突起との間に間隔を有して配置されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has an alignment control auxiliary protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The insulating layer is disposed on at least one substrate having an alignment control auxiliary protrusion, and is disposed with a space between the insulating layer and the alignment control auxiliary protrusion when the substrate is viewed in plan view. The liquid crystal display panel according to claim 1.
前記絶縁層は、画素の隅部に配置された配向制御用補助突起の根元部と一体的に形成され、
該配向制御用補助突起は、基板を平面視したときに、その幅が根元部から先端部に向かって細くなることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has an alignment control auxiliary protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The insulating layer is formed integrally with a root portion of an alignment control auxiliary protrusion disposed at a corner of the pixel,
2. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the alignment control auxiliary protrusions have a width that decreases from a root portion toward a tip portion when the substrate is viewed in plan view.
前記絶縁層は、画素の隅部に配置された配向制御用補助突起の先端部以外の部分と一体的に形成されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates has an alignment control auxiliary protrusion on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
2. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the insulating layer is formed integrally with a portion other than the tip of the alignment control auxiliary protrusion disposed at a corner of the pixel.
該絶縁層は、基板を平面視したときに、遮光層と重なる領域に配置されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 At least one of the substrates includes, on the liquid crystal layer side of the insulating substrate, in order from the insulating substrate side, a light shielding layer having an opening, a color filter layer in which a plurality of color filters are arranged in the opening of the light shielding layer, and a light shielding layer And a common electrode provided on substantially the entire surface of the color filter layer, and an insulating layer,
The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the insulating layer is disposed in a region overlapping the light shielding layer when the substrate is viewed in plan.
前記絶縁層は、その膜厚が遮光層とカラーフィルタとの段差よりも大きいことを特徴とする請求項27記載の液晶表示パネル。 The color filter layer has a thickness larger than the thickness of the light shielding layer,
28. The liquid crystal display panel according to claim 27, wherein the insulating layer has a thickness larger than a step between the light shielding layer and the color filter.
前記基板の他方は、絶縁基板の液晶層側に配線を有し、
前記絶縁層は、共通電極及び配線の間に配置されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 One of the substrates has a common electrode on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The other of the substrates has wiring on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the insulating layer is disposed between the common electrode and the wiring.
前記絶縁層は、基板を平面視したとき、画素電極と重ならない領域に配置されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル。 One of the substrates has a pixel electrode on the liquid crystal layer side of the insulating substrate,
The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the insulating layer is disposed in a region that does not overlap with the pixel electrode when the substrate is viewed in plan.
該液晶表示パネル用基板は、基板を平面視したときに、遮光領域に配置される絶縁層を有することを特徴とする液晶表示パネル用基板。 A liquid crystal display panel substrate used in a liquid crystal display panel comprising a pair of opposing substrates and a liquid crystal layer provided between the substrates,
The liquid crystal display panel substrate has an insulating layer disposed in a light shielding region when the substrate is viewed in plan.
42. A television receiver comprising the liquid crystal display device according to claim 41.
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