JP2010160254A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は表示装置に係り、特にカラーフィルタをTFT基板側に配置し、かつ、シールの信頼性が良く、コントラストの優れた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a liquid crystal display device in which a color filter is disposed on the TFT substrate side, the seal is reliable, and the contrast is excellent.
従来の液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ(TFT)等がマトリクス状に形成されたTFT基板と、TFT基板に対向して、TFT基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、TFT基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。 In a conventional liquid crystal display device, a TFT substrate in which pixel electrodes and thin film transistors (TFTs) are formed in a matrix form, and a color filter or the like formed in a position corresponding to the pixel electrode of the TFT substrate, facing the TFT substrate. A substrate is installed, and liquid crystal is sandwiched between the TFT substrate and the counter substrate. An image is formed by controlling the light transmittance of the liquid crystal molecules for each pixel.
このような従来の液晶表示装置では、TFT基板に形成された画素電極と対向基板に形成されたカラーフィルタとを正確に一致させる必要があるので、TFT基板と対向基板を正確に位置合わせする必要が生ずる。一方、カラーフィルタをTFT基板側に作りこめば、TFT基板と対向基板の位置合わせはラフでよい。「特許文献1」には、このようなTFT基板にカラーフィルタが形成された構成が記載されている。
In such a conventional liquid crystal display device, it is necessary to accurately match the pixel electrode formed on the TFT substrate and the color filter formed on the counter substrate, so that the TFT substrate and the counter substrate must be accurately aligned. Will occur. On the other hand, if the color filter is formed on the TFT substrate side, the alignment between the TFT substrate and the counter substrate may be rough. “
また、対向基板側にカラーフィルタが形成されている従来の液晶表示装置においては、TFT基板と対向基板は周辺に形成されたシール材によって液晶を内部に封止している。シール材には従来は熱硬化型の樹脂が使用されてきた。一方、紫外線硬化型の樹脂を使用することによって、シール部形成のスループットを短縮することができ、液晶表示パネルに対する熱によるダメージも無くすことが出来る。 Further, in a conventional liquid crystal display device in which a color filter is formed on the counter substrate side, the liquid crystal is sealed inside the TFT substrate and the counter substrate by a sealing material formed in the periphery. Conventionally, a thermosetting resin has been used as the sealing material. On the other hand, by using an ultraviolet curable resin, the throughput of forming the seal portion can be shortened, and damage to the liquid crystal display panel due to heat can be eliminated.
しかし、上記のような従来の構成では、シール材に紫外線を照射する場合、対向基板には周辺にまで遮光膜が形成されているので、対向基板側からは照射できない。したがって、TFT基板側から紫外線を照射することになる。但し、TFT基板側には走査線引き出し線、映像信号線引き出し線等が形成されているので、シール材に紫外線を十分に照射できない場合が生ずる。 However, in the conventional configuration as described above, when the sealing material is irradiated with ultraviolet rays, since the light shielding film is formed on the periphery of the counter substrate, it cannot be irradiated from the counter substrate side. Therefore, ultraviolet rays are irradiated from the TFT substrate side. However, since a scanning line lead line, a video signal line lead line, and the like are formed on the TFT substrate side, the seal material may not be sufficiently irradiated with ultraviolet rays.
「特許文献2」には、対向基板側にカラーフィルタ及び遮光膜(ブラックマトリクス)が形成されている従来の液晶表示装置においては、対向基板側の周辺の遮光膜によってシール材が紫外線に照射されない現象を対策するために、シール材内側に対応する部分の遮光膜にスリットを設け、このスリットからシール材に紫外線を照射する構成が記載されている。また、「特許文献2」には、ノーマリブラックの構成において、上偏光板および下偏光板を対向基板の端部にまで、配置することによって画面周辺に形成された遮光膜のスリットから光が漏れることを防止する構成も記載されている。 In “Patent Document 2”, in a conventional liquid crystal display device in which a color filter and a light-shielding film (black matrix) are formed on the counter substrate side, the sealing material is not irradiated with ultraviolet rays by the peripheral light-shielding film on the counter substrate side. In order to prevent the phenomenon, a configuration is described in which a slit is provided in the light shielding film corresponding to the inside of the sealing material, and the sealing material is irradiated with ultraviolet rays from the slit. Further, in “Patent Document 2”, in a normally black configuration, light is emitted from a slit of a light shielding film formed around the screen by disposing the upper polarizing plate and the lower polarizing plate up to the end of the counter substrate. A configuration for preventing leakage is also described.
TFT基板側にカラーフィルタを形成した構成では、基本的には、TFT基板側に配線、カラーフィルタ、遮光膜等が全て形成され、対向基板には、カラーフィルタ等の要素は形成されておらず、対向基板は素ガラスでよい。したがって、このような構成においては、対向基板側から紫外線を照射して紫外線硬化型シール材を硬化させることが出来る。 In the configuration in which the color filter is formed on the TFT substrate side, basically all the wiring, color filter, light shielding film, etc. are formed on the TFT substrate side, and no element such as a color filter is formed on the counter substrate. The counter substrate may be bare glass. Therefore, in such a configuration, the ultraviolet curable sealing material can be cured by irradiating ultraviolet rays from the counter substrate side.
しかし、対向基板を素ガラスで形成した場合に、対向基板側に入り込む外光によって画面周辺のコントラストが低下する問題が生ずる。また、対向基板周辺における光の屈折、反射等によって画面周辺における境界がはっきりしなくなるという現象も生ずる。これらの現象は画質を低下させる。 However, when the counter substrate is formed of bare glass, there arises a problem that the contrast around the screen is lowered by external light entering the counter substrate. In addition, a phenomenon that the boundary around the screen becomes unclear due to light refraction or reflection around the counter substrate also occurs. These phenomena reduce the image quality.
このような現象を対策するために、対向基板の周辺に遮光膜を形成すると、周辺のシール材に対して紫外線を十分に照射できるというカラーフィルタをTFT基板側に形成する利点を殺いでしまう。 If a light shielding film is formed around the counter substrate in order to prevent such a phenomenon, the advantage of forming a color filter on the TFT substrate side that can sufficiently irradiate the surrounding sealing material with ultraviolet rays is lost.
本発明の目的は、カラーフィルタをTFT基板側に形成した液晶表示装置において、周辺に形成するシール材を紫外線硬化樹脂によって形成し、該紫外線硬化樹脂に硬化のための紫外線を十分に照射させることが出来るとともに、画面周辺の画質を損なわない液晶表示装置を実現することである。 An object of the present invention is to form a sealing material formed on the periphery of a liquid crystal display device in which a color filter is formed on the TFT substrate side with an ultraviolet curable resin, and to sufficiently irradiate the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays for curing. It is possible to realize a liquid crystal display device that can perform the process and does not impair the image quality around the screen.
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。 The present invention overcomes the above problems, and specific means are as follows.
(1)平面状に形成された第1の電極と、前記第1の電極の上に絶縁膜を介して配置された櫛歯状の第2の電極と、TFTが形成され、前記第1の電極の下層にはカラーフィルタが形成され、前記TFTの上層にはブラックマトリクスが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するTFT基板と、前記TFT基板に対向して対向基板が周辺に形成されたシール材によって接着し、前記TFT基板と前記対向基板と前記シール材によって囲まれた領域に液晶が封入された液晶表示装置であって、前記対向基板の前記表示領域は前記対向基板の周辺に形成された所定の幅を持つ周辺遮光膜によって規定され、前記周辺遮光膜の内側の端部は前記シール材の内側端部よりも内側に形成され、前記周辺遮光膜の外側端部は、前記シール材の外側端部よりも内側に形成されており、前記TFT基板側において、前記シール材の下には、ブラックマトリクスによる遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 (1) A first electrode formed in a planar shape, a comb-shaped second electrode disposed on the first electrode via an insulating film, and a TFT are formed. A color filter is formed in the lower layer of the electrode, and a TFT substrate having a display area in which pixels in which a black matrix is formed is arranged in a matrix in the upper layer of the TFT, and a counter substrate is the periphery facing the TFT substrate A liquid crystal display device in which liquid crystal is sealed in a region surrounded by the TFT substrate, the counter substrate, and the seal material, wherein the display region of the counter substrate is the counter substrate Defined by a peripheral light-shielding film having a predetermined width formed at the periphery of the peripheral light-shielding film, and an inner end portion of the peripheral light-shielding film is formed inside an inner end portion of the sealing material, and an outer end portion of the peripheral light-shielding film The sea Than the outer end portion of the timber is formed on the inner side, in the TFT substrate side, under the sealant, a liquid crystal display device characterized by light-shielding film of the black matrix is formed.
(2)前記対向基板に形成された前記周辺遮光膜には、スリットが形成され、前記スリットは完全に前記シール材とオーバーラップしていることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。 (2) The liquid crystal display device according to (1), wherein a slit is formed in the peripheral light shielding film formed on the counter substrate, and the slit completely overlaps with the sealing material. .
(3)前記TFT基板側において、前記シール材の下に形成されたブラックマトリクスは赤、緑、及び青の前記カラーフィルタが積層されて形成されていることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。 (3) The black matrix formed under the sealing material on the TFT substrate side is formed by laminating the color filters of red, green, and blue. Liquid crystal display device.
(4)画素電極とTFTが形成され、前記画素電極の下層にはカラーフィルタが形成され、前記TFTの上層にはブラックマトリクスが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するTFT基板と、前記TFT基板に対向して、対向電極が形成された対向基板が周辺に形成されたシール材によって接着し、前記TFT基板と前記対向基板と前記シール材によって囲まれた領域に液晶が封入された液晶表示装置であって、前記対向基板の前記表示領域は前記対向基板の周辺に形成された所定の幅を持つ周辺遮光膜によって規定され、前記周辺遮光膜の内側の端部は前記シール材の内側端部よりも内側に形成され、前記周辺遮光膜の外側端部は、前記シール材の外側端部よりも内側に形成されており、前記TFT基板側において、前記シール材の下には、ブラックマトリクスによる遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 (4) A TFT substrate having a display region in which pixel electrodes and TFTs are formed, a color filter is formed in the lower layer of the pixel electrode, and pixels in which a black matrix is formed in the upper layer of the TFT The counter substrate on which the counter electrode is formed is bonded to the TFT substrate by a sealing material formed in the periphery, and the liquid crystal is enclosed in a region surrounded by the TFT substrate, the counter substrate, and the sealing material The display region of the counter substrate is defined by a peripheral light shielding film having a predetermined width formed around the counter substrate, and an inner end portion of the peripheral light shielding film is the seal Formed on the inner side of the inner edge of the material, the outer edge of the peripheral light shielding film is formed on the inner side of the outer edge of the sealing material, on the TFT substrate side, Below the serial sealant, a liquid crystal display device characterized by light-shielding film of the black matrix is formed.
(5)前記対向基板に形成された前記周辺遮光膜には、スリットが形成され、前記スリットは完全に前記シール材とオーバーラップしていることを特徴とする(4)に記載の液晶表示装置。 (5) The liquid crystal display device according to (4), wherein a slit is formed in the peripheral light shielding film formed on the counter substrate, and the slit completely overlaps with the sealing material. .
(6)前記TFT基板側において、前記シール材の下に形成されたブラックマトリクスは赤、緑、及び青の前記カラーフィルタが積層されて形成されていることを特徴とする(4)に記載の液晶表示装置。 (6) The black matrix formed under the sealing material on the TFT substrate side is formed by laminating the color filters of red, green, and blue. (4) Liquid crystal display device.
本発明によれば、カラーフィルタとブラックマトリクスをTFT基板側に作りこんだ液晶表示装置において、TFT基板と対向基板を接着するシール材に紫外線硬化樹脂を使用した場合に、紫外線によってシール材を安定して硬化させることが出来るので、液晶表示装置の信頼性を向上させることが出来る。 According to the present invention, in a liquid crystal display device in which a color filter and a black matrix are formed on the TFT substrate side, when an ultraviolet curable resin is used as a sealing material for bonding the TFT substrate and the counter substrate, the sealing material is stabilized by ultraviolet rays. Therefore, the reliability of the liquid crystal display device can be improved.
また、対向基板側に表示領域を規定する周辺遮光膜を設け、この周辺遮光膜によって、表示領域周辺に入射する外光を阻止するので、画像のコントラストが画面周辺で劣化する現象を防止することが出来る。また、周辺遮光膜の幅および位置をシール材の幅および位置との関係で特定の条件とするので、シール材の紫外線硬化と画像劣化の防止を両立させることが出来る。 In addition, a peripheral light-shielding film that defines the display area is provided on the counter substrate side, and this peripheral light-shielding film blocks external light incident on the periphery of the display area, thus preventing the phenomenon of image contrast deterioration around the screen. I can do it. In addition, since the width and position of the peripheral light shielding film are set to specific conditions in relation to the width and position of the sealing material, it is possible to achieve both UV curing of the sealing material and prevention of image deterioration.
以下の実施例により本発明の内容を詳細に説明する。 The contents of the present invention will be described in detail by the following examples.
図1は本発明を用いた液晶表示装置の例である、携帯電話等に使用される液晶表示装置の平面図である。図1において、TFT基板100上に対向基板200が設置されている。TFT基板100と対向基板200の間に液晶層が挟持されている。TFT基板100と対向基板200とは周辺に形成されたシール材15によって接着している。
FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal display device used in a mobile phone or the like, which is an example of a liquid crystal display device using the present invention. In FIG. 1, a
図1においては、液晶表示装置の内部には液晶を滴下することによって封入する方式なので、液晶の封入孔は形成されていない。TFT基板100は対向基板200よりも大きく形成されており、TFT基板100が対向基板200よりも大きくなっている部分には、液晶セルに電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部150が形成されている。
In FIG. 1, since the liquid crystal display device is sealed by dropping liquid crystal, no liquid crystal sealing hole is formed. The
また、端子部150には、走査線、映像信号線等を駆動するためのICドライバ50が設置されている。ICドライバ50は3つの領域に分かれており、中央には映像信号駆動回路52が設置され、両脇には走査信号駆動回路51が設置されている。
The
図1の表示領域10は対向基板200に形成された周辺遮光膜20によって規定されている。また、対向基板200とTFT基板100を接着するシール材15の内側端部は、周辺遮光膜20の内端よりもやや外側に形成されている。また、シール材15の外端は周辺遮光膜20の外端よりも外側に形成されている。
The
図1の表示領域10において、横方向には図示しない走査線が延在し、縦方向に配列している。また、縦方向には図示しない映像信号線が延在し、横方向に配列している。走査線は走査線引出し線30によって、ICドライバ50の走査信号駆動回路51と接続している。図1において、表示領域10を液晶表示装置の中央に配置するために、走査線引出し線30は表示領域10両側に配置され、このために、ICドライバ50には、走査信号駆動回路51が両脇に設置されている。一方映像信号線とICドライバ50を接続する映像信号線引出し線40は画面下側に集められている。映像信号線引出し線40はICドライバ50の中央部に配置されている映像信号駆動回路52と接続する。
In the
本実施例では、本発明をIPS(In Plane Switching)方式の液晶表示装置に適用した場合について説明する。IPS方式の液晶表示装置では、TFT基板100の面と平行な方向の電界によって液晶分子301を回転させることによって液晶層300を通過する光の量を制御するものであり、優れた視野角特性を有している。
In this embodiment, a case where the present invention is applied to an IPS (In Plane Switching) liquid crystal display device will be described. In the IPS liquid crystal display device, the amount of light passing through the
図2はIPS方式の液晶表示装置において、カラーフィルタ120をTFT基板側に形成した場合の表示領域10における断面図である。図2において、TFT基板100の上には、ゲート電極101が形成されている。ゲート電極101は走査線と兼用している。ゲート電極101は例えばAlによって形成されている。ゲート電極101の上には、SiN等によるゲート絶縁膜102が形成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
ゲート絶縁膜102の上には、a−Si膜による半導体層103が形成されている。半導体層103は、TFTにおけるチャネル部を形成するものである。半導体層103の両側にはソース電極105とドレイン電極106が金属によって形成される。ソース電極105あるいはドレイン電極106は例えば、Mo−Al−Moの積層膜によって形成される。Alのヒロックを防止するためと、ITO(Indium−Tin−Oxide)によって形成される画素電極111との接続を安定化させるためである。
A
半導体層103とソース電極105あるいはドレイン電極106との接続をオーミックコンタクトとするために、半導体層103とソース電極105あるいはドレイン電極106との間にn+Si層105が形成される。ゲート電極101、ゲート絶縁膜102、半導体層103、n+Si層104、ソース電極105およびドレイン電極106によってTFTが形成される。
In order to make an ohmic contact between the
TFTを不純物から保護するために、例えば、SiNによる無機パッシベーション膜107が形成される。なお、無機パッシベーション膜107はTFT部分のみでなく、TFT基板100全面にわたって形成される。TFT部分において、無機パッシベーション膜107の上にはブラックマトリクス130が形成されている。TFT上のブラックマトリクス130はTFTに対向基板200側からの光によって光電流が流れることを防止する。
In order to protect the TFT from impurities, for example, an
ブラックマトリクス130は感光性樹脂に黒色の顔料が分散されたものである。ブラックマトリクス130は無機パッシベーション膜107の上に全面に塗付し、マスク露光し、現像してパターニングをおこなう。感光性樹脂を使用することによってレジストを使用せずにパターンニングすることが出来る。
The
無機パッシベーション膜107の上で画素電極110に対応する部分には、赤、緑、青等のカラーフィルタ120が形成される。カラーフィルタ120は感光性樹脂に色素顔料が分散されたものであり、レジストを用いずにパターンを形成することが出来るのは、ブラックマトリクス130の場合と同様である。
A
カラーフィルタ120とブラックマトリクス130を覆って平坦化膜を兼ねた有機パッシベーション膜108が形成される。カラーフィルタ120あるいはブラックマトリクス130の形成された表面は凹凸となっているので、有機パッシベーション膜108を2ミクロン程度の厚さに形成することによって、表面を平坦化する。有機パッシベーション膜108はアクリル等の透明な感光性の樹脂によって形成する。
An
有機パッシベーション膜108には、画素電極111とTFTのソース電極105を接続するためのスルーホールを形成する必要がある。有機パッシベーション膜108は感光性の樹脂で形成されるので、レジストを使用せずに、スルーホールを形成することが出来る。
In the
有機パッシベーション膜108の上には、平面ベタでITOによる対向電極109が形成される。対向電極109の上には、例えばSiNによって層間絶縁膜110が形成される。層間絶縁膜110は有機パッシベーション膜108に形成されたスルーホール内にも形成される。層間絶縁膜110の上には画素電極111がITOによって形成される。
On the
画素電極111はTFTのソース電極105と導通を取る必要がある。したがって、画素電極111となるITOを被着する前に、層間絶縁膜110、無機パッシベーション膜107にスルーホールを形成しておく。その後、画素電極111となるITOをスパッタリング等によって被着する。
The
画素電極111となるITOはフォトリソグラフィによってパターニングする。画素電極111の平面形状の例を図3に示す。図3において、画素電極111は両端が閉じた櫛歯状の電極となっている。櫛歯と櫛歯の間にはスリット112が形成されている。図3において、画素電極111に映像信号による電圧が印加されると、電気力線が、画素電極111の下に平面ベタで形成され、基準電圧が印加された対向電極109の方向に伸びる。この電気力線によって液晶分子301が回転し、液晶層300を通過する光の量を制御する。
The ITO that becomes the
図2にこの様子を示す。図2において、画素電極111から電気力線が一旦、液晶層300に入り、櫛歯電極と櫛歯電極の間のスリット112を通って下側の対向電極109に向かっている。図2において、液晶分子301が電気力線に沿って配向していることを示している。画素電極111の上には配向膜113が形成されている。
FIG. 2 shows this state. In FIG. 2, the lines of electric force from the
画素電極111の下にはカラーフィルタ120が形成されている。各画素電極111を通過する光は、カラーフィルタ120による各色のスペクトルを有するので、カラー画像を得ることが出来る。なお、本実施例では、TFTは走査線上に形成されているので、TFTの上には画素電極111は形成されていない。
A
図2では、画素電極111を上側に櫛歯状の電極で形成し、対向電極109を下側に平面ベタで形成している。この逆に、対向電極109を上側に櫛歯状の電極で形成し、画素電極111を下側に平面ベタで形成することも出来る。この場合は、下側の平面ベタで形成された画素電極111をTFTのソース電極105と接続し、上側の櫛歯状電極となっている対向電極109に基準電圧を印加する。
In FIG. 2, the
液晶層300を挟んで、TFTと対向して対向基板200が配置されている。IPS方式においては、対向電極109もTFT基板100に形成される。したがって、対向基板200には電極は不要である。しかし、対向基板200を配向膜113を形成しただけの素ガラスとした場合、外部から電磁ノイズが進入ると、これが、画像に影響を与えることになる。
A
これを防止するために、対向基板200の外側にITO等の透明電極による表面導電膜210を形成する。この表面導電膜210をアース等の基準電位に接続することによって液晶表示パネルの内部をシールドすることが出来る。
In order to prevent this, a surface
図2において、液晶層300は、図1のシール材15によってTFT基板100と対向基板200との間に封入されている。図4は図1に示す表示領域10の周辺の断面図である。図4において、TFT基板100の上には、第1走査線引出し線31が形成されている。第1走査線引出し線31はゲート絶縁膜102で覆われており、ゲート絶縁膜102の上には走査線引出し線30が形成されている。第2走査線引出し線32の上には無機パッシベーション膜107が形成されている。なお、図4、図5、図6、図7、図8、図9においては、表面導電膜210、配向膜113等は省略されている。
In FIG. 2, the
走査線引出し線30は図1において、表示領域10の両側のシール材15の下を端子部150の方向に延在している。走査線引出し線30の占める面積を出来るだけ小さくするために、走査線引出し線30を2層に分けている。上層である第2走査線引出し線32は、映像信号線と同層で形成されている。
In FIG. 1, the scanning
無機パッシベーション膜107の上には、ブラックマトリクス130が形成されている。ブラックマトリクス130はシール材15の下にまで形成されており、表示領域10の周辺に外部から光が侵入することを防止している。このように、シール材15の下にはブラックマトリクス130が形成されているので、紫外線をTFT基板100側から照射してもシール材15を硬化させることは出来ない。
A
本発明では、紫外線を対向基板200側から照射することによってシール材15を硬化させる。一方、本実施例においては、対向基板200側の表示領域10の周辺に所定の幅で額縁状に周辺遮光膜20を形成している。表示領域10周辺に周辺遮光膜20を形成することによって、外部からの光が表示領域10内に進入して画像に影響を与えることを防止する。
In the present invention, the sealing
紫外線を対向基板200側から照射した場合、紫外線600は図4に示すように、直接シール材15に照射されて、あるいは、一部のシール材15には、反射あるいは回折によって照射されてシール材15が硬化することになる。本発明の特徴は、対向基板200に形成された周辺遮光膜20の幅は所定の小さい幅に規定されている。すなわち、周辺遮光膜20の幅が大きいと紫外線がシール材15内に十分照射されないことになるからである
一方、TFT基板100側の周辺にはシール材15の下にまで、ブラックマトリクス130が形成されているので、TFT基板100の下側から進入する光は、このブラックマトリクス130によって阻止されることになり、周辺画像の画質が劣化することを防止できる。
When ultraviolet rays are irradiated from the
なお、図4において、TFT基板100の上方からの光で表示領域10周辺の画像に影響を与える光は、大部分は対向基板200に形成された周辺遮光膜20によって阻止される。しかし、周辺遮光膜20の幅が非常に小さい場合は、対向基板200側からの外光が反射する等によって画質が低下する場合がありうる。このような場合は、図5に示すように、周辺をフレーム400によってカバーすることによって外光による画面周辺の画質の劣化を防止うることが出来る。
In FIG. 4, light that affects the image around the
図5において、TFT基板100の下側には下偏光板410が接着され、対向基板200の上側には上偏光板420が接着されている。TFT基板100はバックライトを収容する樹脂で形成されたモールド500上に載置される。TFT基板100は、遮光膜を兼ねた両面粘着テープ450によってモールド500に固定される。モールド500は、図示しないバックライト等を収容する。フレーム400は、対向基板200の周辺を覆い、外部からの光が液晶層300に進入することを防止する。なお、フレーム400は液晶表示パネル、モールド500等を収容する。
In FIG. 5, a lower
図6は本発明を使用しない場合の例である。図6は液晶表示パネルの周辺の断面図であり、図4と対応する。図6において、TFT基板100側で、シール材15の下にブラックマトリクス130が形成されている点は図4と同様である。図6において、対向基板200には、周辺遮光膜20は形成されていない。周辺遮光膜20が形成されていないので、シール材15はTFT基板100側から紫外線を照射することによって硬化させることが出来る。
FIG. 6 shows an example when the present invention is not used. FIG. 6 is a sectional view of the periphery of the liquid crystal display panel and corresponds to FIG. 6 is the same as FIG. 4 in that a
しかし、図6の構成では、対向基板200側から外光が入射した場合、ブラックマトリクス130、あるいはTFT基板100で反射した光、あるいは、対向基板200において回折した光が表示領域10に進入することになり、画質を劣化させる。また、TFT基板100側、例えば、バックライト等から進入した光は、TFT基板100のブラックマトリクス130が存在しない部分から表示領域10に進入し、画質を劣化させることになる。
However, in the configuration of FIG. 6, when external light is incident from the
図7は、本発明を使用しない場合の他の例である。図7において、表示領域10は、対向基板200に形成された周辺遮光膜20によって規定されている。図7での対向基板200に形成された周辺遮光膜20は対向基板200の端部にまで形成されている。したがって、対向基板200側からの外光の進入は阻止することが出来る。しかし、図7の構成では、対向基板200側から紫外線を照射してシール材15を硬化させることは出来ない。
FIG. 7 shows another example when the present invention is not used. In FIG. 7, the
一方、図7において、TFT基板100側の周辺部においては、ブラックマトリクス130は形成されていない。この場合、TFT基板100側から紫外線を照射してシール材15を硬化させる場合は、図7に示すように、TFT基板100側からの紫外線600が第1走査線引出し線31、第2走査線引出し線32等に反射してシール材15の内部に侵入することになる。
On the other hand, in FIG. 7, the
このような照射方法によってもシール材15を硬化させることは出来るが、第1走査線引出し線31、第2走査線引出し線32の配置、あるいは線幅等によっては、シール材15が十分に固化しない場合もありうる。したがって、図7のような構成では安定してシール材15を固化させることは出来ない。
Although the sealing
また、図7のような構成では、TFT基板100の周辺において、ブラックマトリクス130が形成されていないので、TFT基板100側から進入する、バックライト等の外光によって画面周辺の画像のコントラストが劣化する。
Further, in the configuration as shown in FIG. 7, since the
図8は、本発明を使用しない場合のさらに他の例である。図8の対向基板200側の構成は図7と同様である。したがって、図8の構成では、対向基板200側からの外光の進入は防止することができるが対向基板200側から紫外線を照射してシール材15を硬化させることは出来ない。
FIG. 8 shows still another example when the present invention is not used. The configuration of the
一方、図8においては、TFT基板100の周辺にブラックマトリクス130が形成されている。TFT基板100の周辺に形成されたブラックマトリクス130によって、画面周辺における画像のコントラストの劣化は防止することが出来る。しかし、TFT基板100の周辺にブラックマトリクス130が形成されていることによって、TFT基板100側から、紫外線を照射してシール材15全体を硬化させることは困難である。
On the other hand, in FIG. 8, a
以上のような比較例との対比でもわかるように、本発明の構成は、TFT基板100と対向基板200をシールするシール材15を紫外線照射によって安定して硬化させることが出来るとともに、画面周辺の画質の劣化を防止することが出来る。また、表示領域10は、対向基板200周辺に形成された周辺遮光膜20によって規定されているので、周辺遮光膜20による外光に対する遮蔽作用によって表示領域10周辺の画質が劣化することも無い。
As can be seen from the comparison with the comparative example as described above, the configuration of the present invention can stably cure the sealing
図9は本発明による第2の実施例である。図9は、液晶表示装置の周辺部を示す断面図である。図9において、TFT基板100におけるブラックマトリクス130までは、実施例1における図4と同様である。図9における対向基板200には、周辺遮光膜20が実施例1の場合よりも外側にまで形成されている。すなわち、周辺遮光膜20はシール材15とより多くオーバーラップして形成されている。TFT基板100側からの外光をより多く遮蔽するためである。
FIG. 9 shows a second embodiment according to the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a peripheral portion of the liquid crystal display device. In FIG. 9, the process up to the
しかし、このように周辺遮光膜20がより広く形成された構成においては、シール材15の表示領域10側に十分に紫外線が照射されず、この部分のシール材15が十分に硬化しないという問題を生ずる。本発明は、この問題を解決するために、周辺遮光膜20に幅dのスリットを形成することによって紫外線をシール材15内部に導入する。
However, in the configuration in which the peripheral
スリット201の幅dの値は50μm程度あれば十分である。スリット201から進入した紫外線はシール材15内部において回折し、周辺遮光膜20によって覆われたシール材15の部分も硬化することになる。一方、50μm程度のスリット201からシール材15に進入する外光は画像に対して大きな影響を与えることは無い。
It is sufficient that the width d of the
図9におけるその他の構成は、実施例1の図4と同様である。また、周辺からの外光の入射による画面周辺の画質の低下が問題となる場合は、実施例1の図5に示したように、液晶表示パネルおよびバックライトを収容するフレーム400によって液晶表示パネルの周辺を覆うことによって対策することが出来る。
Other configurations in FIG. 9 are the same as those in FIG. 4 of the first embodiment. Further, when the deterioration of the image quality around the screen due to the incidence of external light from the periphery becomes a problem, as shown in FIG. 5 of the first embodiment, the liquid crystal display panel is displayed by the
実施例1および実施例2においては本発明をIPS方式の液晶表示装置に適用した場合について説明した。しかし、本発明は、IPS方式の液晶表示装置についてのみでなく、通常のTN(Twisted Nematic)方式あるいは、VA(Vertical Alignmennt)方式等の液晶表示装置についても適用することが出来る。 In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to an IPS liquid crystal display device has been described. However, the present invention can be applied not only to an IPS liquid crystal display device but also to a liquid crystal display device such as a normal TN (Twisted Nematic) method or a VA (Vertical Alignment) method.
図10はTN型液晶表示装置において、TFT基板100側にカラーフィルタ120およびブラックマトリクス130を形成した場合の断面図である。図10において、TFT基板100に形成された無機パッシベーション膜107までの構成は図4と同じである。また、無機パッシベーション膜107上に形成されたカラーフィルタ120およびブラックマトリクス130の構成も図4と同じである。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the TN liquid crystal display device when the
図10において、カラーフィルタ120およびブラックマトリクス130を覆って、平坦化膜を兼ねた有機パッシベーション膜108が形成されている。有機パッシベーション膜108の上形成されている画素電極111は平面状に形成されている。画素電極111を覆って配向膜113が形成されている。
In FIG. 10, an
図10において、対向電極109の内側には対向電極109が形成され、対向電極109を覆って配向膜113が形成されている。TN方式では、TFT基板100に形成された画素電極111と対向基板200に形成された対向電極109との間に発生する縦電界によって液晶分子301をツイストさせ、液晶層300を通過する光の量を制御する。
In FIG. 10, a
図10はTN方式の液晶表示装置の断面図であるが、VA方式の液晶表示装置も構成は概ね同様である。但し、VA方式においては、画素電極111と対向電極109との間に発生する縦電界によって液晶分子301が横方向に傾くことによって液晶層300を通過する光の量を制御する。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a TN liquid crystal display device, but the configuration of the VA liquid crystal display device is substantially the same. However, in the VA method, the amount of light passing through the
図10に示すTN方式等の液晶表示装置においても、液晶を封止する周辺部は実施例1の図4、あるいは、実施例2の図9等と同様とすることが出来る。また、周辺からの外光が問題となる場合は、実施例1で説明した図5のような構造を取ることが出来る。 Also in the TN liquid crystal display device shown in FIG. 10, the peripheral portion for sealing the liquid crystal can be the same as in FIG. 4 of the first embodiment, FIG. 9 of the second embodiment, or the like. Further, when external light from the surroundings becomes a problem, the structure shown in FIG.
以上の説明では、TFT基板100の周辺に形成されるブラックマトリクス130は、感光性の樹脂に黒色顔料を分散させた材料を使用している。しかし、製品によっては、表示領域10に別途形成したブラックマトリクス130を使用しない場合もある。このような場合、周辺遮光膜20として、赤、緑、青のカラーフィルタ120を積層したものを使用することが出来る。3色のカラーフィルタ120を積層すると、黒色の遮光膜が形成されるからである。また、この場合は、図2あるいは図10等に示すTFT上のブラックマトリクス130を3色のカラーフィルタ120を積層して形成したブラックマトリクス130とすることが出来る。
In the above description, the
10…表示領域、 15…シール材、 20…周辺遮光膜、 30…走査線引出し線、 31…第1走査線引出し線、 32…第2走査線引出し線、 40…映像信号線引出し線、 50…ICドライバ、 51…走査信号駆動回路、52…映像信号駆動回路、 100…TFT基板、 101…ゲート電極、 102…ゲート電絶縁膜、 103…半導体層、 104…n+Si層、 105…ソース電極、 106…ドレイン電極、 107…無機パッシベーション膜、 108…有機パッシベーション膜、 109…対向電極、 110…層間絶縁膜、 111…画素電極、 112…画素電極スリット、 113…配向膜、 120…カラーフィルタ、 130…ブラックマトリクス、 150…端子部、 200…対向基板、 210…表面導電膜、 300…液晶層、 301…液晶分子、 400…フレーム、 410…下偏光板、 420…上偏光板、 450…遮光性粘着テープ、500…モールド、 600…紫外線。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記TFT基板に対向して対向基板が周辺に形成されたシール材によって接着し、前記TFT基板と前記対向基板と前記シール材によって囲まれた領域に液晶が封入された液晶表示装置であって、
前記対向基板の前記表示領域は前記対向基板の周辺に形成された所定の幅を持つ周辺遮光膜によって規定され、
前記周辺遮光膜の内側の端部は前記シール材の内側端部よりも内側に形成され、
前記周辺遮光膜の外側端部は、前記シール材の外側端部よりも内側に形成されており、
前記TFT基板側において、前記シール材の下には、ブラックマトリクスによる遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 A first electrode formed in a planar shape, a comb-shaped second electrode disposed on the first electrode via an insulating film, and a TFT are formed, and a lower layer of the first electrode A TFT substrate having a display region in which a color filter is formed and pixels on which a black matrix is formed on the TFT are arranged in a matrix,
A liquid crystal display device in which a counter substrate is bonded to the TFT substrate by a sealing material formed in the periphery, and liquid crystal is sealed in a region surrounded by the TFT substrate, the counter substrate, and the sealing material,
The display area of the counter substrate is defined by a peripheral light shielding film having a predetermined width formed around the counter substrate,
The inner end of the peripheral light shielding film is formed inside the inner end of the sealing material,
The outer end portion of the peripheral light shielding film is formed inside the outer end portion of the sealing material,
A liquid crystal display device, wherein a black matrix light shielding film is formed under the sealing material on the TFT substrate side.
前記TFT基板に対向して、対向電極が形成された対向基板が周辺に形成されたシール材によって接着し、前記TFT基板と前記対向基板と前記シール材によって囲まれた領域に液晶が封入された液晶表示装置であって、
前記対向基板の前記表示領域は前記対向基板の周辺に形成された所定の幅を持つ周辺遮光膜によって規定され、
前記周辺遮光膜の内側の端部は前記シール材の内側端部よりも内側に形成され、
前記周辺遮光膜の外側端部は、前記シール材の外側端部よりも内側に形成されており、
前記TFT基板側において、前記シール材の下には、ブラックマトリクスによる遮光膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 A TFT substrate having a display region in which a pixel electrode and a TFT are formed, a color filter is formed in a lower layer of the pixel electrode, and a pixel in which a black matrix is formed in the upper layer of the TFT is arranged in a matrix;
Opposite the TFT substrate, a counter substrate on which a counter electrode is formed is adhered by a sealing material formed in the periphery, and liquid crystal is sealed in a region surrounded by the TFT substrate, the counter substrate, and the sealing material. A liquid crystal display device,
The display area of the counter substrate is defined by a peripheral light shielding film having a predetermined width formed around the counter substrate,
The inner end of the peripheral light shielding film is formed inside the inner end of the sealing material,
The outer end portion of the peripheral light shielding film is formed inside the outer end portion of the sealing material,
A liquid crystal display device, wherein a black matrix light shielding film is formed under the sealing material on the TFT substrate side.
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