JP3777307B2

JP3777307B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3777307B2
Application number: JP2001056260A
Authority: JP
Inventors: 剛大橋
Original assignee: 株式会社アドバンスト・ディスプレイ
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: JP2002258261A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、透明絶縁性基板上に薄膜トランジスタ、表示電極、信号配線、配向膜等が積層されてなるアレイ基板と、他の透明絶縁性基板上にカラーフィルタ、配向膜等が積層されてなるカラーフィルタ基板とを所定の間隔を隔てて重ね合わせ、周縁部に形成されたシール材により接着すると共にシール材の一部に設けられた液晶注入口から液晶を注入、封止し、両基板の外側に偏光板を貼り付けることにより形成された液晶表示パネルと、液晶表示パネルの背面側に配置されたバックライトなどから構成される。
【０００３】
従来の液晶表示装置では、カラーフィルタ基板の液晶側の面にブラックマトリクスを形成している。ブラックマトリクスは、表示領域の外周部および各画素の周囲に格子状に形成され、画像表示に寄与しない部分を遮光することによりコントラストを向上させている。
従来のブラックマトリクスは、クロム等の金属材料を用いて形成されていたが、ブラックマトリクスが形成されるカラーフィルタ基板は、通常パネルの表示面側に配置されるため、金属材料からなるブラックマトリクスにより表示面側の外部光が反射され、コントラストが低下するという問題があった。
【０００４】
この問題を解消するために、ブラックマトリクスを黒色等に着色した低反射の有機系樹脂を用いて形成することが提案されており、有機系樹脂による樹脂ブラックマトリクスは反射率が小さいため、外部光の反射によるコントラストの低下を抑制することができる。
しかし、樹脂ブラックマトリクス上にシール材が配置された場合、有機系樹脂とカラーフィルタ基板等を構成するガラス基板との密着力が弱いため、液晶表示装置の製造工程において加えられる機械的ストレスにより、樹脂ブラックマトリクスとガラス基板との界面で剥離が生じやすい。一方、ガラス基板とシール材の密着力は強いため、液晶表示装置の信頼性を向上させるためには、樹脂ブラックマトリクスとシール材の重なり幅を最小限にして、ガラス基板上にシール材を配置することが望ましい。
【０００５】
なお、樹脂ブラックマトリクスとシール材の重なり幅を最小限にした場合、シール材の形成領域においてブラックマトリクスが形成されていない領域があるため、この部分から光漏れが生じて表示品質を低下させるという問題がある。この問題を解消するために、シール材として黒色の顔料を添加した樹脂を用い、シール材に遮光性を持たせる方法が提案されている。
【０００６】
図４は従来の液晶表示パネルのコーナー部を示す平面図である。図において、ブラックマトリクスは、表示領域端部から黒色のシール材５の塗布領域内側と一部重なるように形成された第一ブラックマトリクス（表示領域側ブラックマトリクス）３と、黒色のシール材５の塗布領域外側と一部重なり液晶表示パネル端部まで形成された第二ブラックマトリクス（パネル端部側ブラックマトリクス）４により構成されている。なお、１は第一の基板（アレイ基板）、２は第二の基板（カラーフィルタ基板）、６は表示領域をそれぞれ示している。
また、シール材５は、スクリーン印刷、ディスペンス等の手法を用いて透明絶縁性基板上に形成され、液晶表示パネルのコーナー部においては、形成の容易さおよび信頼性向上の観点から円弧形状に形成される。また、ブラックマトリクス３、４は、液晶表示パネルのコーナー部において一般的に直角形状に形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の液晶表示パネルに形成されるシール材５およびブラックマトリクス３、４は、液晶表示パネルのコーナー部においてシール材５は円弧形状に形成され、ブラックマトリクス３、４は直角形状に形成されているので、表示領域側ブラックマトリクス３の形成領域とパネル端部側ブラックマトリクス４の形成領域の間にシール材５が形成されていない部分（図４中＊印で表示）が生じ、この部分から光漏れが生じて表示品質を低下させるという問題があった。
また、シール幅を広くしてシール材５とブラックマトリクス３、４形成領域の重なりを確保した場合には、光漏れは防止できるが、狭額縁化による液晶表示装置の小型化を達成できず、表示領域側ブラックマトリクス３の形成領域とパネル端部側ブラックマトリクス４の形成領域との間隔を小さくした場合には、光漏れは防止できるが、シール材５と液晶表示パネルを構成する基板との接触面積が減少するため、パネルに剥離等が生じて信頼性を低下させるという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、液晶表示パネル周辺部での光漏れ防止できると共に、信頼性および表示品質が高く小型化された液晶表示装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる液晶表示装置は、透明絶縁性基板上に複数の表示電極がマトリクス状に配設されて表示領域が形成された第一の基板と、他の絶縁性基板上に遮光体からなるブラックマトリクスが形成された第二の基板と、第一の基板と第二の基板の少なくとも一方の周縁部に塗布され、第一の基板と第二の基板を対向させて接着すると共に、第一の基板と第二の基板の間に挟持される液晶を封入するシール材とを備え、ブラックマトリクスは、表示領域端部からシール材の塗布領域内側と一部重なる位置まで形成された第一ブラックマトリクスと、シール材の塗布領域外側と一部重なる位置から第二の基板端部から０．０５〜０．３ｍｍ離した位置まで形成された第二ブラックマトリクスを有し、第一ブラックマトリクスおよび第二ブラックマトリクスのシール材と重なる側のコーナー部形状を円弧形状とし、上記シール材のコーナー部形状の円弧形状に沿わせたものである。
【００１０】
また、第一ブラックマトリクスおよび第二ブラックマトリクスのシール材と重なる側のコーナー部形状を円弧形状に変えて、三角形状としたものである。
また、シール材は黒色の顔料を添加した樹脂からなる。
また、ブラックマトリクスは黒色の顔料を添加した樹脂からなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態である液晶表示を図について説明する。図１はこの発明の実施の形態１による液晶表示装置を構成する液晶表示パネルを示す平面図、図２は図１のＡ−Ｂ線に沿った断面図である。
図において、１と２は液晶パネルを構成する第一の基板（アレイ基板）と第二の基板（カラーフィルタ基板）、３は第一ブラックマトリクス（表示領域側ブラックマトリクス）、４は第二ブラックマトリクス（パネル端部側ブラックマトリクス）、５は黒色の顔料を添加した樹脂からなるシール材、６は表示領域、７は液晶層である。
【００１２】
次に、本実施の形態の液晶表示装置の液晶表示パネルについて説明する。
アレイ基板１は、ガラス基板等の透明絶縁性基板上に形成された画素電極、トランジスタ、信号配線等から構成される。アレイ基板１上に形成される電極および配線のパターンは、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト剥離の各工程を繰り返すことにより形成され順次積層される
【００１３】
カラーフィルタ基板２は、ガラス基板等の透明絶縁性基板上に形成された黒色顔料を添加した樹脂等からなる遮光体であるブラックマトリクス、ＲＥＤ、ＧＲＥＥＮ、ＢＬＵＥの三色からなる着色層、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）等からなる透明電極等から構成される。ブラックマトリクスは、黒色顔料を添加した樹脂をスピン法、スリット法、スピン＆スリット法等により塗布し、所定のパターンが形成されたマスクを用いて露光、現像を施すことによりパターン形成される。着色層は、顔料分散法、染色法、電着法等により形成される。透明電極は、ＩＴＯ等の透明電極材料をマスクスパッタ法等を用いて形成する。
【００１４】
液晶表示パネルは、カラーフィルタ基板２もしくはアレイ基板１の周縁部に、例えば、黒色の有機顔料を加えた熱硬化型エポキシ樹脂からなるシール材５をスクリーン印刷もしくはディスペンサを用いて塗布し、スペーサによりカラーフィルタ基板２とアレイ基板１を所定の間隔に重ね合わせた状態で保持し、硬化処理を施すことによりカラーフィルタ基板２とアレイ基板１を接着した後、カラーフィルタ基板２とアレイ基板１に挟持される液晶をシール材５により形成された領域に注入することにより形成される。
【００１５】
本実施の形態のブラックマトリクスは、表示領域６内の表示に寄与しない部分を遮光する表示領域内ブラックマトリクスと、表示領域端部から黒色のシール材５の塗布領域内側と一部重なる位置までベタ膜で形成された表示領域側ブラックマトリクス３と、黒色のシール材５の塗布領域外側と一部重なる位置から液晶表示パネル端部までベタ膜で形成されたパネル端部側ブラックマトリクス４とから構成される。なお、製造工程上必要なアライメントマークや基板認識用マークもブラックマトリクスにより同時に形成される。
また、パネルコーナー部において、表示領域側ブラックマトリクス３およびパネル端部側ブラックマトリクス４のシール材５と重なる側の形状は、シール材５のコーナー部形状に合わせて円弧形状に形成する。
【００１６】
また、パネル端部側ブラックマトリクス４は、基板切断時のストレスに起因する膜剥がれを防止する目的から、基板端部から０．０５〜０．３ｍｍ程度離して形成する。本実施の形態では、基板端部とパネル端部側ブラックマトリクス４の間隔を０．２ｍｍとした。
【００１７】
シール材５は、表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４の間に、硬化処理後の幅が０．５〜１．５ｍｍ程度になるように形成し、表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４の間での光漏れが生じないように表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４に一部オーバーラップして形成する。
例えば、パネルコーナー部において円弧形状に形成されるシール材５の円弧部半径を０．５〜３．０ｍｍ程度に形成し、表示領域側ブラックマトリクス３とシール材５の重なり幅を０．１〜０．６ｍｍ程度、表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４の間隔を０．２〜１．３ｍｍ程度、シール材５とパネル端部側ブラックマトリクス４の重なり幅を０．１〜０．６ｍｍ程度とした場合、表示領域側ブラックマトリクス３のパネルコーナー部における円弧形状部の半径を０．１〜２．８ｍｍ程度、パネル端部側ブラックマトリクス４のパネルコーナー部における円弧形状部の半径を０．７〜３．４ｍｍ程度とする。
【００１８】
本実施の形態では、硬化処理後のシール材５の幅を１ｍｍ、パネルコーナー部におけるシール材５の円弧形状部半径を１．５ｍｍ、表示領域側ブラックマトリクス３とシール材５の重なり幅を０．３ｍｍ、シール材５とパネル端部側ブラックマトリクス４の重なり幅を０．３ｍｍ、表示領域側ブラックマトリクス３のパネルコーナー部における円弧形状部の半径を１．３ｍｍ、パネル端部側ブラックマトリクス４のパネルコーナー部における円弧形状部の半径を１．７ｍｍとした。
【００１９】
本実施の形態によれば、液晶表示パネルのコーナー部において、表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４のシール材５と重なる側の形状をシール材５と同様の円弧形状とすることにより、シール材５の幅を広くしたり、表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４の間隔を小さくすることなしに表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４の間に確実にシール材５を設けることができる。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態１では、液晶表示パネルのコーナー部における表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４のシール材５と重なる側の形状をシール材５と同様の円弧形状としたが、図３に示すように多角形状としてもよく、実施の形態１と同様の効果が得られる。なお、図３は表示領域側ブラックマトリクス３とパネル端部側ブラックマトリクス４のシール材５と重なる側の形状を三角形状にした例を示しており、その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２１】
本実施の形態では、硬化処理後のシール材５の幅を１ｍｍ、パネルコーナー部におけるシール材５の円弧形状部半径を１．５ｍｍ、表示領域側ブラックマトリクス３とシール材５の重なり幅を０．３、シール材５とパネル端部側ブラックマトリクス４の重なり幅を０．３ｍｍ、表示領域側ブラックマトリクス３のパネルコーナー部における三角形状の欠落領域の面積を０．２９ｍｍ²、パネル端部側ブラックマトリクス４のパネルコーナー部における三角形状の欠落領域の面積を０．５０ｍｍ²とした。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、シール材として黒色の有機顔料を添加した樹脂を用い、ブラックマトリクスを表示領域端部からシール材の塗布領域内側と一部重なる位置およびシール材の塗布領域外側と一部重なる位置から液晶表示パネル端部近傍まで形成し、さらに、パネルコーナー部のシール材と重なる側のブラックマトリクスの形状をシール材の形状に沿わせて円弧形状もしくは多角形状にすることにより、基板切断時のストレスに起因するブラックマトリクス膜剥がれを防止でき、シール材の幅を広く形成したり、シール材の内側と外側に形成されるブラックマトリクスの間隔を小さくすることなしに光漏れを防止することができ、信頼性および表示品質が高く小型化された液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による液晶表示装置の液晶表示パネルを示す平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による液晶表示装置の液晶表示パネルを示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による液晶表示装置の液晶表示パネルを示す平面図である。
【図４】従来のこの種液晶表示装置の液晶表示パネルを示す平面図である。
【符号の説明】
１第一の基板（アレイ基板）、２第二の基板（カラーフィルタ基板）、
３第一ブラックマトリクス（表示領域側ブラックマトリクス）、
４第二ブラックマトリクス（パネル端部側ブラックマトリクス）、
５シール材、６表示領域、７液晶層。

Claims

透明絶縁性基板上に複数の表示電極がマトリクス状に配設されて表示領域が形成された第一の基板と、
他の絶縁性基板上に遮光体からなるブラックマトリクスが形成された第二の基板と、
上記第一の基板と上記第二の基板の少なくとも一方の周縁部に塗布され、上記第一の基板と上記第二の基板を対向させて接着すると共に、上記第一の基板と上記第二の基板の間に挟持される液晶を封入するシール材とを備え、
上記ブラックマトリクスは、上記表示領域端部から上記シール材の塗布領域内側と一部重なる位置まで形成された第一ブラックマトリクスと、上記シール材の塗布領域外側と一部重なる位置から上記第二の基板端部から０．０５〜０．３ｍｍ離した位置まで形成された第二ブラックマトリクスを有し、
上記第一ブラックマトリクスおよび上記第二ブラックマトリクスの上記シール材と重なる側のコーナー部形状を円弧形状とし、上記シール材のコーナー部形状の円弧形状に沿わせたことを特徴とする液晶表示装置。
透明絶縁性基板上に複数の表示電極がマトリクス状に配設されて表示領域が形成された第一の基板と、
他の絶縁性基板上に遮光体からなるブラックマトリクスが形成された第二の基板と、
上記第一の基板と上記第二の基板の少なくとも一方の周縁部に塗布され、上記第一の基板と上記第二の基板を対向させて接着すると共に、上記第一の基板と上記第二の基板の間に挟持される液晶を封入するシール材とを備え、
上記ブラックマトリクスは、上記表示領域端部から上記シール材の塗布領域内側と一部重なる位置まで形成された第一ブラックマトリクスと、上記シール材の塗布領域外側と一部重なる位置から上記第二の基板端部から０．０５〜０．３ｍｍ離した位置まで形成された第二ブラックマトリクスを有し、
上記第一ブラックマトリクスおよび上記第二ブラックマトリクスの上記シール材と重なる側のコーナー部形状を三角形状とし、上記シール材のコーナー部形状の円弧形状を覆うようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
シール材は黒色の顔料を添加した樹脂からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
ブラックマトリクスは黒色の顔料を添加した樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の液晶表示装置。