JP2014026199A

JP2014026199A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2014026199A
Application number: JP2012168120A
Authority: JP
Inventors: Akira Yanagisawa; 昌柳澤
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-02-06
Also published as: US20170038635A1; CN103576376A; US10488698B2; US20140028961A1; US11009738B2; CN103576376B; US20200041833A1; KR101439046B1; US20210240034A1; US9507199B2; KR20140016200A; US20240094578A1; TWI515487B; CN106886104B; CN106886104A; US11867997B2; TW201409122A

Abstract

【課題】基板の端部にまでブラックマトリクスを形成することによって画面周辺におけるコントラストの劣化を防止する構成を信頼性を損なうことなく実現する。
【解決手段】対向基板の端部にまでブラックマトリクス２０２を形成する。対向基板とブラックマトリクス２０２の界面から侵入する水分等を遮断するために、シール材２０の周辺にブラックマトリクス２０２の無い領域であるＢＭスリット２０２１を形成する。ＢＭスリット２０２１から光が漏れてくることを防止するために、ＴＦＴ基板側に引き出し配線１２とは別層で、遮光金属１４２を形成する。これによって、全周において、ＢＭスリット２０２１から漏れてくる光を遮断することが出来、画面周辺のコントラストの劣化を防止することが出来る。
【選択図】図３

Description

本発明は表示装置に係り、特に画面周辺においても光漏れの少ない、高コントラストを実現可能な液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素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配置され、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。

液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｔｉｌｌＣａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示パネルは自分では発光しないので、バックライトが必要である。黒表示のときにバックライトからの光を十分に遮光しないと画面のコントラストの劣化をきたす。

コントラストの向上のために、表示領域付近では、遮光膜やブラックマトリクスを用いる等種々の工夫がなされている。しかし、液晶表示パネルの端面付近においては、高い信頼性を持って、遮光膜を形成することが難しいので、画面周辺におけるバックライトからの光もれが問題となっている。このような画面周辺におけるバックライトからの光漏れを対策するために、液晶表示パネルの端部にまで、遮光性のシール材を形成する構成が「特許文献１」に記載されている。

一方、液晶表示装置の信頼性を向上するためには、液晶が封入された内部と外部を遮断するシール部の信頼性が重要である。画素に走査信号や映像信号を与えるための引き出し線は内部からシール部を通過して外部に延在する。この時、引き出し線の存在する部分と存在しない部分とで、ＴＦＴ基板と対向基板と間隔が異なる。この間隔を均一にするために、引き出し線以外の部分にダミーの金属を配置する場合がある。

「特許文献２」にはダミーの金属をべたで形成するのではなく、金属間にスリットを形成することによって、静電気が生じた時の影響を小さくし、また、スリットを通してシール材の欠陥を発見できるような構成が記載されている。

特開２０１２−３２５０６号公報特開２００５−２８３８６２号公報

図１５は、従来の液晶表示装置において、画面周辺からバックライトからの光が漏れて、画面周辺のコントラストを低下させるメカニズムを記載した断面模式図である。図１５において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とがシール材２０によって接着し、内部に液晶３００が充填されている。対向基板２００にはブラックマトリクス２０２が形成されているが、ブラックマトリクス２０２は、対向基板２００の端部にまで形成すると、ブラックマトリクス２０２の剥がれ等の問題を生ずるので、端部にまでは形成されていない。バックライトからの光の一部は、ＴＦＴ基板１００において、全反射を繰り返しながらＴＦＴ基板１００および対向基板２００の周辺から画面方向に出射する。

液晶表示パネルはフランジ４０１を有するフレーム４００によって収容されているが、ある角度で対向基板２００に入射する光は画面方向に出射し、コントラストを低下させることになる。これを防止するには、対向基板２００の端部にまで、ブラックマトリクス２０２を形成することが好ましい。しかし、液晶表示パネルは、多数の液晶表示パネルを形成したマザー基板からスクライビング等によって、個々に分離する。したがって、液晶表示パネルの端部は、機械的なストレスを受けるために、ブラックマトリクス２０２を端部にまで形成すると、対向基板２００の端部におけるブラックマトリクス２０２が剥離しやすくなるという問題が生ずる。

ブラックマトリクス２０２が対向基板２００の端部において、剥離したりすると、この部分から水分が侵入し、これが、ブラックマトリクス２０２と対向基板２００との界面を伝わって液晶表示パネルのシール部の内部にまで侵入し、液晶表示装置の信頼性を損ねる。図１６は、外部から水分等がブラックマトリクス２０２と対向基板２００との界面を伝わってシール部の内部にまで侵入する様子を矢印によって示している。

図１６において、ＴＦＴ基板１００には、ゲート絶縁膜１０２、パッシベーション膜１０６、層間絶縁膜１０８が積層され、対向基板２００側には、ブラックマトリクス２０２とオーバーコート膜２０３が積層されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とはシール材２０によって接着し、シール材２０の内部に液晶層３００が封止されている。図１６における矢印は、外部からの水分がシール材２０の内部の液晶層３００にまで侵入する様子を摸式的に示している。

図１７はこの問題を防止するための構成を示す液晶表示パネルの断面図である。図１７において、対向基板２００に形成されたブラックマトリクス２０２は、端部にまで形成されているが、シール材２０の外側において、ＢＭスリット２０２１によって外側と内側とで分断されている。このような構成であれば、対向基板２００の端部において、ブラックマトリクス２０２と対向基板２００の間から侵入した水分等は、このＢＭスリット２０２１において、遮断され、それよりも内部には侵入しなくなる。したがって、図１７に示す構成は、液晶表示パネルの信頼性を向上させることが出来る。

図１８は、このような構成を有する液晶表示装置の平面図である。図１８において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とを重ねた領域に表示領域１０が形成されている。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１枚となった部分は端子部３０であり、この部分に液晶表示装置を駆動するＩＣドライバ４０が搭載されている。なお、端子部３０の端部には、液晶表示パネルに電源や走査信号、映像信号等を供給するための、図示しないフレキシブル配線基板が接続される。

図１８において、シール材２０で囲まれた領域に表示領域１０が形成されている。対向基板２００の内側には、ブラックマトリクス２０２がシール材２０の外側に延在し、端部にまで形成されている。シール材２０の外側において、ブラックマトリクス２０２には、枠状にＢＭスリット２０２１が形成され、ブラックマトリクス２０２の端部から侵入する水分等をこのＢＭスリット２０２１において遮断する。

この構成において、ＢＭスリット２０２１部分は遮光することが出来ないので、バックライトからの光がＢＭスリット２０２１を通して画面に漏れてくる。このＢＭスリット２０２１からの光漏れを防止するために、ＴＦＴ基板側に、ＢＭスリット２０２１に対応するように、金属による遮光膜が形成されている。この金属は、ゲート電極層と同時に形成される場合もあるし、ドレイン電極層と同時に形成される場合もある。

このようにして、ＢＭスリット２０２１をＴＦＴ基板１００側から遮光した状態を図１９の断面図に示す。図１９の例は、遮光金属１４はドレイン層と同時に形成された金属の場合である。バックライトからの光は、遮光金属１４によって遮断され、ＢＭスリット２０２１から外部に漏れてくることはない。図１９のその他の構成は、図１６あるいは図１７で説明したと同様である。図１８および図１９に示すように、遮光金属１４の幅は、ＢＭスリット２０２１の幅よりも大きく形成されている。

図１８に示すように、液晶表示パネルにおいて、引き出し線１１が形成されていない３辺は、遮光金属１４によって、バックライトからの光を遮光することが出来るが、引き出し線１１が存在する辺は、同様な遮光金属１４を形成することは出来ない。すなわち、従来、遮光金属１４は、ゲート層あるいはドレイン層と同時に形成されていたが、引き出し線１１が存在している部分は、引き出し線１１が、遮光金属１４によってショートされてしまう可能性があるからである。ここで、引出し線１１とは、表示領域１０における走査線、映像信号線（ドレイン線）、コモン線等と、端子部３０に配置されたICドライバ４０等とを接続するための配線である。

図２０は、引き出し線１１が存在している部分である図１８のＦ部の拡大図である、図２０（ａ）は、ＴＦＴ基板１００における引き出し線の部分の拡大平面図であり、図２０（ｂ）は、対向基板２００におけるブラックマトリクス２０２とＢＭスリット２０２１の状態を示す拡大平面図である。図２０（ｃ）は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とを重ね合わせた場合のＢＭスリット２０２１付近における平面図である。図２０（ｃ）で、ＢＭスリット２０２１において、引き出し線１１が存在している部分は、遮光されているが、引き出し線１１が存在していない部分Ｔは、バックライトからの光が透過する。したがって、画面周辺においてコントラストが低下することになる。

本発明の課題は、図１８における引き出し線１１が存在している部分においても、バックライトからの光の遮光を可能とし、画面周辺におけるコントラストの劣化を防止することである。

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。

（１）ＴＦＴと画素電極を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタとブラックマトリクスが形成された対向基板がシール材によって接着し、内部に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記対向基板には、端部にまでブラックマトリクスが形成され、前記ブラックマトリクスはシール材の外側において、所定の幅ｗｂをもってブラックマトリクスの無い領域であるＢＭスリットが全周にわたって形成され、前記ＴＦＴ基板には、前記ＢＭスリットと対向する場所に所定の幅ｗｍをもって遮光金属が全周にわたって形成され、前記幅ｗｍ＞前記幅ｗｂ
であることを特徴とする液晶表示装置。

（２）ＴＦＴと画素電極を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタとブラックマトリクスが形成された対向基板がシール材によって接着し、内部に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板とが重なった部分に表示領域が形成され、
前記ＴＦＴ基板は前記対向基板よりも大きく、前記ＴＦＴ基板が１枚となっている部分は端子部となっており、前記端子部には、前記表示領域における配線と接続する引出し線が形成されており、前記対向基板には、端部にまでブラックマトリクスが形成され、前記ブラックマトリクスはシール材の外側において、所定の幅ｗｂをもってブラックマトリクスの無い領域であるＢＭスリットが全周にわたって形成され、前記ＴＦＴ基板には、前記ＢＭスリットと対向する場所であって、かつ、前記引き出し配線とは別の層に所定の幅ｗｍをもって遮光金属が全周にわたって形成され、前記幅ｗｍ＞前記幅ｗｂであることを特徴とする液晶表示装置。

本発明によれば、ブラックマトリクスを周辺にまで形成することが出来るので、画面周辺におけるバックライトの光漏れを防止し、画面周辺におけるコントラストを向上させることが出来る。また、本発明では、シールの信頼性を向上させるために、シール材の外側にＢＭスリットを形成するが、ＴＦＴ基板に形成した遮光金属によって、全周に渡ってＢＭスリットを遮光することが出来、画面全面にわたってコントラストを向上させることが出来る。

コモントップ方式のＩＰＳ−ＰＲＯの断面構造である。ＩＰＳ−ＬＩＴＥの断面構造である。実施例１を示す平面図である。実施例１のＡ部の拡大図である。実施例２を示す平面図である。実施例２のＢ部の拡大図である。実施例３を示す平面図である。実施例３のＣ部の拡大図である。実施例４を示す平面図である。実施例４のＤ部の拡大図である。実施例５を示す平面図である。実施例５のＥ部の拡大図である。実施例６のシール部の断面図である。実施例６を示す平面図である。従来例における問題点を示す断面模式図である。他の従来例における問題点を示す断面模式図である。図１６の問題点を対策する構成を示す断面図である。従来例の平面図である。従来例の問題点の一部を対策する断面図である。図１８に示す従来例の問題点を示す拡大図である。

液晶表示装置には、ＩＰＳ（ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｃｈｉｎｇ）方式、ＴＮ方式、ＶＡ方式等が存在するが、本発明は、そのいずれにも適用することが出来る。本発明は、ＴＦＴ基板において、金属遮光膜を使用し、この金属遮光膜は、ＴＦＴ基板に金属によって電極や配線を形成する場合に同時に形成される。したがって、後における説明のために、液晶表示パネルの断面構造を説明する。液晶表示装置には多くの種類の方式が存在するので、その全てを説明することは出来ないので、代表例として、いわゆるＩＰＳ−ＰＲＯ方式およびＩＰＳ−ＬＩＴＥ方式の断面構造について説明する。

図１は、ＩＰＳ−ＰＲＯと呼ばれているタイプの液晶表示装置であり、いわゆるコモントップタイプの断面図である。図１において、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００の上にゲート電極１０１が形成され、これを覆ってゲート絶縁膜１０２が形成されている。ゲート電極１０１はＡｌ合金、ＭｏＷ合金あるいはＭｏＣｒ合金、あるいはそれらの積層膜によって形成される。ゲート絶縁膜１０２を挟んでゲート電極１０１の上方に半導体層１０３が形成されている。半導体層１０３の上には、ドレイン電極１０４とソース電極１０５がチャネル領域を挟んで対向して形成されている。ドレイン電極１０４は図示しない場所で、映像信号線（ドレイン線）１３３と接続している。ドレイン電極１０４およびソース電極１０５はＡｌ合金、ＭｏＷ合金あるいはＭｏＣｒ合金、あるいはそれらの積層膜によって形成される。

ドレイン電極１０４とソース電極１０５を覆ってＳｉＮ等による無機パッシベーション膜１０６が形成されている。無機パッシベーション膜１０６の上には、平面べたで画素電極１０７がＩＴＯによって形成されている。画素電極１０７とＴＦＴから延在したソース電極１０５とは、無機パッシベーション膜１０７に形成されたスルーホールを介して接続されている。画素電極１０７の上には層間絶縁膜１０８が形成され、層間絶縁膜１０８の上に、スリット１０９１を有するコモン電極１０９が形成されている。

コモン電極１０９は画面全体にわたって、共通に形成されている。コモン電極１０９は、透明電極であるＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）によって形成されるが、ＩＴＯは電気抵抗が大きいので、コモン電極１０９全体を均一な電位とするために、コモン電極１０９の上に抵抗の低いコモン金属１１０が、光が透過しない部分に形成される。本発明では、このコモン金属１１０を遮光金属として使用する場合もある。コモン金属１１０はＡｌ合金、ＭｏＷ合金あるいはＭｏＣｒ合金、あるいはそれらの積層膜によって形成される。コモン電極１０９およびコモン金属１１０を覆って配向膜１１１が形成されている。

図１において、液晶層３００を挟んで、対向基板２００が配置されている。対向基板２００にはブラックマトリクス２０２とカラーフィルタ２０１が形成され、これらを覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。オーバーコート膜２０３の上には、配向膜１１１が形成されている。図１のＴＦＴ基板１００において、画素電極１０７に電圧が印加されると、コモン電極１０９と画素電極１１０の間に電気力線が発生し、液晶分子３０１を回転させて液晶３００の透過率を画素毎に制御し、画像を形成する。

図２は、いわゆるＩＰＳ−ＬＩＴＥとよばれているＩＰＳ方式の液晶表示装置装置の断面図である。ＩＰＳ−ＬＩＴＥはコモン電極１０９が最上層に形成されるコモントップタイプである。図２において、ＴＦＴ基板１００上に、ゲート電極１０１、ゲート絶縁膜１０２、半導体層１０３、ドレイン電極１０４、ソース電極１０５が形成されるまでは、先に説明したＩＰＳ−ＰＲＯ方式と同様である。図２において、ドレイン電極１０４およびソース電極１０５を形成後、絶縁膜を介さずに、ＩＴＯによって画素電極１０７が形成される。

画素電極１０７の上にはＳｉＮ等によって無機パッシベーション膜１０６が形成され、無機パッシベーション膜１０６の上には、画素の部分にスリット１０９１を有するコモン電極１０９が形成される。コモン電極１０９は画面全体に共通に形成される。コモン電極１０９の電位を均一にするために、光が透過しない部分のコモン電極１０９の上にコモン金属１１０が形成される。本発明では、このコモン金属１１０を遮光金属として使用する場合がある。

図２において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が配置している。対向基板２００の構成は図１で説明したＩＰＳ−ＰＲＯの場合と同様であるので、説明を省略する。以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

図３は実施例１の構成を示す液晶表示装置の平面図である。図３の構成は、引き出し線１２が存在する部分を除いては、図１８の構成と同様である。すなわち、図３において、対向基板２００の端面にまで、ブラックマトリクス２０２が形成されており、ブラックマトリクス２０２と対向基板２００２００との界面から水分等が液晶表示パネルの内部に侵入することを防止するために、ＢＭスリット２０２１がシール材２０の外側全周に形成されている。

図３が図１８と異なるところは、引き出し線１２が形成されている辺においても、ＴＦＴ基板１００側に遮光金属１４２が形成されていることである。図３のＡ部の拡大図を図４に示す。図４（ａ）はＴＦＴ基板１００側における引き出し線１２および遮光金属１４２の平面図であり、図４（ｂ）は対向基板２００の内側におけるブラックマトリクス２０２とＢＭスリット２０２１を示し、図４（ｃ）は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。

図４（ａ）において、引き出し線１２は、ゲート電極と同層で形成されたゲート引き出し線１２である。ゲート引き出し線１２を覆って、ドレイン電極と同層で形成されたドレイン遮光金属１４２が図４（ｂ）に示すＢＭスリット２０２１に対応して形成されている。図４（ａ）において、ゲート引き出し線１２とドレイン遮光金属１４２はゲート絶縁膜を挟んで別層で形成されているので、ゲート引き出し線１２とドレイン遮光膜１４２がショートすることはない。

図４（ｃ）はＢＭスリット２０２１の付近において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。図４（ｃ）に示すように、ＢＭスリット２０２１は、ＴＦＴ基板１００側のドレイン遮光金属１４２によって下から覆われているので、バックライトからの光がＢＭスリット２０２１を通過することはない。ドレイン遮光金属１４２の幅ｗｍは、ＢＭスリット２０２１の幅ｗｂよりも大きく形成されている。ＢＭスリット２０２１の幅ｗｂは例えば、３０〜５０μｍであり、ドレイン遮光金属１４２の幅ｗｍは５０〜８０μｍである。この幅の例は、他の実施例においても同様である。

このように、本実施例では、引き出し線１２をゲート電極と同層で形成し、遮光金属１４２をドレイン電極層と同層で形成するので、引き出し線１２が形成された領域においても、対向基板２００に形成されたＢＭスリット２０２１を完全に遮光することが出来る。したがって、全周にわたってコントラストのよい画面とすることが出来る。

図５は実施例２の構成を示す液晶表示装置の平面図である。図５の構成は、引き出し線１３が存在する部分を除いては、図３の構成と同様である。すなわち、図５において、対向基板２００の端部にまで、ブラックマトリクス２０２が形成されており、ブラックマトリクス２０２と対向基板２００との界面から水分等が液晶表示パネルの内部に侵入することを防止するために、ＢＭスリット２０２１がシール材２０の外側全周に形成されている。

図５においても、図３と同様、引き出し線１３が形成されている辺においても、ＴＦＴ基板１００側に遮光金属１４１が形成されている。図５が実施例１である図３と異なるところは、引き出し線１３と遮光金属１４１の関係が逆になっている点である。図５のＢ部の拡大図を図６に示す。図６（ａ）はＴＦＴ基板１００側における引き出し線１３および遮光金属１４１の平面図であり、図６（ｂ）は対向基板２００の内側におけるブラックマトリクス２０２とＢＭスリット２０２１を示し、図６（ｃ）は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。

図６（ａ）において、引き出し線１３は、ドレイン電極と同層で形成されたドレイン引き出し線１３である。ドレイン引き出し線１３の下を覆って、ゲート電極と同層で形成されたゲート遮光金属１４１が図６（ｂ）に示すＢＭスリット２０２１に対応して形成されている。図６（ａ）において、ドレイン引き出し線１３とゲート遮光金属１４１はゲート絶縁膜を挟んで別層で形成されているので、ドレイン引き出し線１３とゲート遮光金属１４１がショートすることはない。

図６（ｃ）はＢＭスリット２０２１の付近において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。図６（ｃ）に示すように、ＢＭスリット２０２１は、ＴＦＴ基板１００側のゲート遮光金属１４１によって下から覆われているので、バックライトからの光がＢＭスリット２０２１を通過することはない。ゲート遮光膜１４１の幅ｗｍは、ＢＭスリット２０２１の幅ｗｂよりも大きく形成されている。ＢＭスリット２０２１の幅ｗｂは例えば、３０〜５０μｍであり、ゲート遮光金属１４１の幅ｗｍは５０〜８０μｍである。

このように、本実施例では、引き出し線１３をドレイン電極と同層で形成し、遮光金属１４１をゲート電極層と同層で形成するので、引き出し線１３が形成された領域においても、対向基板２００に形成されたＢＭスリット２０２１を完全に遮光することが出来る。したがって、全周にわたってコントラストのよい画面とすることが出来る。

図７は実施例３の構成を示す液晶表示装置の平面図である。図７の構成は、引き出し線１１が存在する部分を除いては、図３の構成と同様である。すなわち、図７において、対向基板２００の端部にまで、ブラックマトリクス２０２が形成されており、ブラックマトリクス２０２と対向基板２００との界面から水分等が液晶表示パネルの内部に侵入することを防止するために、ＢＭスリット２０２１がシール材２０の外側全周に形成されている。

図７においても、図３と同様、引き出し線１１が形成されている辺においても、ＴＦＴ基板１００側に遮光金属１４３が形成されている。図７が実施例１である図３あるいは実施例２である図５と異なるところは、遮光金属１４３がコモン遮光金属１４３によって形成されていることである。図７のＣ部の拡大図を図８に示す。図８（ａ）はＴＦＴ基板１００側における引き出し線１１および遮光金属１４３の平面図であり、図８（ｂ）は対向基板２００の内側におけるブラックマトリクス２０２とＢＭスリット２０２１を示し、図８（ｃ）は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。

図８（ａ）において、引き出し線１１は、ドレイン電極と同層で形成されたドレイン引き出し線１３および、ゲート電極と同層で形成されたゲート引き出し線１２である。ゲート引き出し線１２およびドレイン引き出し線１３を覆って、コモン金属と同層で形成されたコモン遮光金属１４３が図８（ｂ）に示すＢＭスリット２０２１に対応して形成されている。図８（ａ）において、ゲート引き出し線１２あるいはドレイン引き出し線１３とコモン遮光金属１４３は無機パッシベーション膜等を挟んで別層で形成されているので、ゲート引き出し線１２あるいはドレイン引き出し線１３とコモン遮光金属１４３がショートすることはない。

図８（ｃ）はＢＭスリット２０２１の付近において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。図８（ｃ）に示すように、ＢＭスリット２０２１は、ＴＦＴ基板１００側のコモン遮光金属１４３によって下から覆われているので、バックライトからの光がＢＭスリット２０２１を通過することはない。コモン遮光金属１４３の幅ｗｍは、ＢＭスリット２０２１の幅ｗｂよりも大きく形成されていること、等は実施例１あるいは実施例２と同様である。

このように、本実施例では、引き出し線１１をゲート電極と同層およびドレイン電極と同層というように、多層で形成することが出来るので、実施例１あるいは実施例２の場合よりも引き出し線１１の密度が大きい場合にも適用することが出来る。そして、ＢＭスリット２０２１をコモン遮光金属１４３によって完全にバックライトから遮光することが出来るので、全周にわたってコントラストのよい画面とすることが出来る。

図９は実施例４の構成を示す液晶表示装置の平面図である。図９の構成は、引き出し線１１が存在する部分を除いては、図３の構成と同様である。すなわち、図９において、対向基板２００の端部にまで、ブラックマトリクス２０２が形成されており、ブラックマトリクス２０２と対向基板２００との界面から水分等が液晶表示パネルの内部に侵入することを防止するために、ＢＭスリット２０２１がシール材２０の外側全周に形成されている。図９においても、実施例１乃至３と同様、引き出し線１１が形成されている辺においても、ＴＦＴ基板１００側に遮光金属１４が形成されている。

本実施例である図９は実施例１乃至３とは、引き出し線１１の平面形状が異なっている。すなわち、図９の引き出し線１１は、斜め配線のみでなく、斜め配線の部分と液晶表示パネルの辺と平行な部分とを含むことである。図１０は、図９のＤ部の拡大図である。図１０（ａ）において、斜め配線部Ｑの配線ピッチは、液晶表示パネルの辺に平行な部分における配線Ｐと比べてピッチが小さい。この部分においては、引き出し線１１は、ゲート引き出し線１２とドレイン引き出し線１３に分けて配線したほうが線間の絶縁を安定してとることが出来る。一方、液晶表示パネルの辺と平行な部分Ｐにおける配線ピッチは、斜め配線の部分Ｑに比べて大きくすることが出来る。

図１０（ａ）において、斜め配線Ｑとなっているドレイン引き出し線１３は、液晶表示パネルの辺と平行な部分Ｐとの折れ曲がり部において、スルーホール５０によって、ゲート引き出し線１２に乗り換えている。したがって、液晶表示パネルの辺と平行な部分Ｐにおいては、ゲート電極と同層で形成したゲート引き出し線１２のみで形成することが出来る。このような場合、遮光金属は、ドレイン電極と同層で形成したドレイン遮光金属１４２を用いることが出来る。

図１０（ｃ）はＢＭスリット２０２１の付近において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。図１０（ｃ）に示すように、ＢＭスリット２０２１は、ＴＦＴ基板１００側のドレイン遮光金属１４２によって下から覆われているので、バックライトからの光がＢＭスリット２０２１を通過することはない。

このように、本実施例では、引き出し線１１において、ピッチの小さい斜め配線の部分では、ゲート引き出し線１２とドレイン引き出し線１３を用い、ピッチの大きい液晶表示パネルの辺と平行な部分（以後平行配線と言う）においては、ゲート引出し線１２のみとすることが出来るので、ＢＭスリット２０２１に対する遮光金属をドレイン遮光金属とし、遮光金属として別途新たな金属を形成する必要がない。

以上の説明では、斜め配線を２層配線とし、平行配線をゲート引き出し線１２としたが、逆に斜め配線を２層配線とし、平行配線をドレイン引き出し線１３とすることも出来る。この場合の遮光金属はゲート遮光金属１４１を用いることになる。

図１１は実施例５の構成を示す液晶表示装置の平面図である。図１１の構成は、引き出し線１１が存在する部分を除いては、図３の構成と同様である。すなわち、図１１において、対向基板２００の端部にまで、ブラックマトリクス２０２が形成されており、ブラックマトリクス２０２と対向基板２００との界面から水分等が液晶表示パネルの内部に侵入することを防止するために、ＢＭスリット２０２１がシール材２０の外側全周に形成されている。図１１においても、実施例１乃至４と同様、引き出し線１１が形成されている辺においても、ＴＦＴ基板１００側に遮光金属１４２が形成されている。

本実施例である図１１は実施例１乃至３とは、引き出し線１１の平面形状が異なっている。すなわち、図１１の引き出し線は、斜め配線から平行配線となり、再び斜め配線となっている。図１２は、図１１のＥ部の拡大図である。図１２（ａ）において、斜め配線部は、ゲート引き出し線１２とドレイン引き出し線１３の２層配線となっており、平行配線部はゲート引き出し線１２と橋絡ＩＴＯ１５の２層配線となっている。この場合、遮光金属は、ドレイン電極と同層で形成されたドレイン遮光金属１４２が用いられる。

図１２（ａ）において、ゲート引き出し線はドレイン遮光金属の下に形成され、橋絡ＩＴＯはドレイン遮光金属の上に形成されている。引き出し線は、遮光金属に対応した部分を過ぎると再び斜め配線となり、ゲート引き出し線１２とドレイン引き出し線１３の２層配線となる。このとき、橋絡ＩＴＯ１５はスルーホール５０を介してドレイン引き出し線１３に乗り換えることになる。

ＴＦＴ基板１００に形成されるドレイン遮光金属１４２は、図１２（ｂ）に示す対向基板２００に形成されたＢＭスリット２０２１に対応した部分に形成される。図１２（ｃ）は、ＢＭスリット２０２１付近において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を重ね合わせた状態を示す平面図である。図１２（ｃ）において、ＢＭスリット２０２１は、ドレイン遮光金属１４２によって下から完全に覆われている。ＢＭスリット２０２１の部分には、ゲート引き出し線１２と橋絡ＩＴＯ１５が存在している。

橋絡ＩＴＯ１５は、例えば、ＩＰＳ−ＰＲＯにおいて、画素電極１０７を用いるとパッシベーション膜１０６に対するスルーホールの形成とドレイン引出し線１３との接続を、画素部分において、パッシベーション膜１０６にスルーホールを形成し、画素電極１０７とソース電極１０５を接続する工程と同時に行うことが出来るので、工程を増やさずに行うことが出来る。

以上は、斜め配線から平行配線に乗り換える時、ドレイン引き出し線１３を橋絡ＩＴＯ１５にのりかえた構成である。しかし、この逆に、斜め配線から平行配線に乗り換える時、ゲート引き出し線１２を橋絡ＩＴＯ１５に乗り換えた構成とすることも出来る。この場合の遮光金属はゲート遮光金属１４１とすることが出来る。

なお、図１１に示すような、斜め配線から平行配線になり、再び斜め配線となるような引き出し線の場合、図１２に示すのとは別な配線構成とすることも出来る。その第１の構成は、斜め配線は図１２と同様にドレイン引き出し線１３とゲート引き出し線１２の２層配線とし、平行配線の部分では、ドレイン引き出し線１３を、スルーホール５０を介してゲート引き出し線１２に乗り換える。したがって、平行配線部分では、引き出し線はゲート引き出し線１２のみとなる。この場合の遮光金属は、ドレイン遮光金属１４２となる。平行配線から斜め配線となるときは、再びスルーホール５０を介してドレイン引き出し線１３とゲート引き出し線１２の２層配線とする。

その第２の構成は、斜め配線は図１２と同様にドレイン引き出し線１３とゲート引き出し線１２の２層配線とし、平行配線の部分では、ゲート引き出し線１２を、スルーホール５０を介してドレイン引き出し線１３に乗り換える。したがって、平行配線部分では、引き出し線はドレイン引き出し線１３のみとなる。この場合の遮光金属は、ゲート遮光金属１４１となる。平行配線から斜め配線となるときは、再びスルーホール５０を介してドレイン引き出し線１３とゲート引き出し線１２の２層配線とする。

図１１あるいは、図１２に示すように、引き出し線１１を橋絡ＩＴＯ１５を用いて行う場合、ＩＴＯとして、ＩＰＳ−ＬＩＴＥにおけるコモン電極１０９のＩＴＯを用いると次のような問題を生ずる場合がある。ＩＰＳ−ＬＩＴＥにおけるコモン電極１０９はパッシベーション膜１０６の上である、最上層に形成されている。すなわち、ＩＴＯの上には絶縁膜は存在しないことになる。ＩＴＯとシール材２０との接着力は、絶縁膜とシール材との接着力に比べて弱いので、シール部２０の信頼性を損ねる場合がある。

しかしながら、遮光金属１４は、橋絡ＩＴＯ１５に対応した部分に形成する必要がある。このような場合、図１３に示すように、対向基板２００におけるＢＭスリット２０２１をシール材２０と重ねて形成し、また、橋絡ＩＴＯ１５もシール材２０と重ねて形成する。こうすることによって、橋絡ＩＴＯ１５とシール材２０の接触をシール材２０の幅全体に渡るのではなく、シール材２０の幅の１部のみと重ねて接触させることが出来る。こうすることによって、シール部の接着の信頼性の低下を回避することが出来る。

図１４は、図１３のように、ＢＭスリット２０２１と橋絡ＩＴＯをシール材２０の幅内に形成しようとする場合の一例である。図１４において、図示しない引き出し線が形成される辺の側で、ＢＭスリット２０２１および遮光金属１４に段部Ｖを設け、シール材２０とＢＭスリット２０２１および橋絡ＩＴＯをシール材２０の幅内の一部に形成することを可能としている。ＢＭスリット２０２１と遮光金属１４に段部を設けるのではなく、シール材に逆方向に段差を設けることでも同様な効果を得ることが出来る。

１０…表示領域、１１…引き出し線、１２…ゲート引き出し線、１３…ドレイン引き出し線、１４…遮光金属、１５…橋絡ＩＴＯ、２０…シール材、３０…端子部、４０…ＩＣドライバ、５０…スルーホール、１００…ＴＦＴ基板、１０１…ゲート電極、１０２…ゲート絶縁膜、１０３…半導体層、１０４…ドレイン電極、１０５…ソース電極、１０６…パッシベーション膜、１０７…画素電極、１０８…層間絶縁膜、１０９…コモン電極、１１０…コモン金属、１１１…配向膜、１３３…ドレイン線、１４１…ゲート遮光金金属、１４２…ドレイン遮光金属、１４３…コモン遮光金属、２００…対向基板、２０１…カラーフィルタ、２０２…ブラックマトリクス、２０３…オーバーコート膜、３００…液晶層、３０１…液晶分子、４００…フレーム、４０１…フランジ、１０９１…スリット、２０２１…ＢＭスリット

Claims

ＴＦＴと画素電極を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタとブラックマトリクスが形成された対向基板がシール材によって接着し、内部に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記対向基板には、端部にまでブラックマトリクスが形成され、前記ブラックマトリクスはシール材の外側において、所定の幅ｗｂをもってブラックマトリクスの無い領域であるＢＭスリットが全周にわたって形成され、
前記ＴＦＴ基板には、前記ＢＭスリットと対向する場所に所定の幅ｗｍをもって遮光金属が全周にわたって形成され、
前記幅ｗｍ＞前記幅ｗｂ
であることを特徴とする液晶表示装置。
前記遮光金属は、前記ＴＦＴ基板に形成されたドレイン電極と同層で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記遮光金属は、前記ＴＦＴ基板に形成されたゲート電極と同層で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記遮光金属は、前記ＴＦＴ基板に形成されたコモン電極と接続するコモン金属と同層で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ＴＦＴと画素電極を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタとブラックマトリクスが形成された対向基板がシール材によって接着し、内部に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板とが重なった部分に表示領域が形成され、
前記ＴＦＴ基板は前記対向基板よりも大きく、前記ＴＦＴ基板が１枚となっている部分は端子部となっており、
前記端子部には、前記表示領域における配線と接続する引出し線が形成されており、
前記対向基板には、端部にまでブラックマトリクスが形成され、前記ブラックマトリクスはシール材の外側において、所定の幅ｗｂをもってブラックマトリクスの無い領域であるＢＭスリットが全周にわたって形成され、
前記ＴＦＴ基板には、前記ＢＭスリットと対向する場所であって、かつ、前記引き出し配線とは別の層に所定の幅ｗｍをもって遮光金属が全周にわたって形成され、
前記幅ｗｍ＞前記幅ｗｂ
であることを特徴とする液晶表示装置。
前記遮光金属は、前記ＴＦＴ基板に形成されたドレイン電極と同層で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
前記遮光金属は、前記ＴＦＴ基板に形成されたゲート電極と同層で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
前記遮光金属は、前記ＴＦＴ基板に形成されたコモン電極と接続するコモン金属と同層で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。