JP4363723B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置の液晶注入口付近の遮光構造の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的なカラー液晶表示装置は、複数の画素電極がマトリクス状に配置されたアレイ基板、このアレイ基板に対向する対向基板、並びにアレイ基板および対向基板間に挟持される液晶セルを備える。液晶セルは、液晶注入口を残して形成される外縁シール部材でアレイ基板および対向基板の外縁を接着し、この液晶注入口から液晶収容空間に液晶材料を注入し、液晶充填後に液晶注入口を注入口シール部材で封止することにより得られる。例えばアレイ基板はさらに基板面を全体的に覆い複数の画素電極にそれぞれ割当てられた色成分の光を透過させる色フィルタ、表示領域を取囲む遮光領域に形成される遮光パターン、およびアレイ基板および対向基板間に液晶収容空間を設けるためにこの色フィルタ上に形成される複数のスペーサを持つ。すなわち、アレイ基板および対向基板はこれらスペーサの高さだけ互いに離される。
【0003】
ところで、遮光パターンは遮光領域を透過する光を遮るためにCr,MoW等の金属膜や樹脂のような材料を用いて形成される。特に樹脂は色フィルタまたはスペーサ材料としても使用できる。この場合、色フィルタは緑色、青色、および赤色にそれぞれ着色した樹脂の着色層から形成され、遮光パターンおよびスペーサはいずれも黒色に着色した樹脂の着色層から形成される。遮光パターンおよびスペーサについては、色フィルタに重ねた黒の着色層をフォトリソグラフィ法を用いた共通のパターニング処理で同時に形成可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように遮光パターンが形成される場合、アレイ基板および対向基板間の実質的な間隔が遮光パターンの厚さのために狭められ、液晶材料を注入しにくくする。従って、短時間で液晶材料の注入を完了できないという問題がある。また、液晶注入口付近において色フィルタの着色層を黒色に近い青色で構成しこれを遮光パターンの代用とすることも考えられる。しかし、この方策は、液晶材料を注入し易くすることが可能であるが、複数の画素電極に対応する表示領域の外側で部分的に青色光が観察されるという見栄えの低下を招く。
【0005】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、液晶注入口付近の見栄えを低下させることなく液晶注入時間を短縮することができる液晶表示装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、
一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶と、表示領域の外周に配置された遮光領域と、前記遮光領域よりさらに外周に配置され液晶の注入口を除いて形成された外縁シール部材と、を有する液晶表示装置において、
前記注入口付近の前記遮光領域は、所定厚の樹脂からなる遮光パターンと、所定厚より薄い色フィルタとが平面的に見て混在していることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【0007】
この液晶表示装置では、色フィルタおよび遮光パターンが注入口付近の遮光領域で平面的に混在するよう配置されるため、遮光領域が遮光パターンだけで覆われる場合よりも液晶注入路を拡大することができる。逆に色フィルタの色が全体的に露出することがないため、この遮光領域で色フィルタの色を目立たせなくすることができる。したがって、液晶注入口付近の見栄えを低下させることなく液晶注入時間を短縮することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の液晶表示装置の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0009】
図1の(a)に示すように、液晶表示装置は、複数の画素電極30がマトリクス状に配置されたアレイ基板110、このアレイ基板110に対向配置された対向基板120、およびこれらアレイ基板110と対向基板120との間に挟持される液晶セル70を備えている。
【0010】
アレイ基板110は、透明基板11、この透明基板11上に複数の画素電極30にそれぞれ対応して形成されるスイッチング素子14、これら画素電極30およびスイッチング素子14を含む表示領域40を覆って形成されるカラーフィルタ層24(R、G、B)、これら画素電極30およびスイッチング素子14が配置された表示領域40を取囲み、透明基板11の遮光領域41を覆うように形成される遮光パターンSP、カラーフィルタ24上に形成される複数の柱状スペーサ31、および複数の画素電極30全体を覆って形成される配向膜13Aを有している。
【0011】
カラーフィルタ24は、約3.0μmの厚さを有し、緑色、青色、および赤色にそれぞれ着色され、画素電極30の列に対応してストライプ状に並び、緑色、青色、および赤色という色成分の光をそれぞれ透過させる3色のカラーフィルタ層24G,24B,24Rで構成されている。
【0012】
画素電極30は、これらに割当てられるカラーフィルタ層24G,24B,24R上にそれぞれ形成されるITO(インジウム・すず酸化物)等の透明電極であり、これらカラーフィルタ層24を貫通するスルーホール26を介してスイッチング素子14にそれぞれ接続されている。
【0013】
各スイッチング素子14は、画素電極30の行に沿って形成される走査線および画素電極30の列に沿って形成される信号線に接続され、走査線からの駆動電圧により導通し、信号電圧を画素電極に印加する。
【0014】
図1の(b)に、より詳細な構造を示すように、アレイ基板110は、画素電極30の行に沿って形成された走査線Y、画素電極30の列に沿って形成された信号線X、画素電極30に対応して走査線Yおよび信号線Xの交差位置近傍に非線形スイッチング素子として配置された薄膜トランジスタすなわちTFT14を有している。
【0015】
さらに、アレイ基板110は、画素電極30と対向電極22との間の液晶層70によって形成された液晶容量CLと電気的に並列な補助容量CSを形成するための複数の補助容量素子、すなわち一対の電極を備えている。すなわち、補助容量CSは、画素電極30と同電位の補助容量電極61と、所定の電位に設定された補助容量線52との間の電位差によって形成される。
【0016】
すなわち、信号線Xは、層間絶縁膜76を介して、走査線Y及び補助容量線52に対して直交するように配置されている。補助容量線52は、走査線Yと同一の層に設けられているとともに、走査線Yに対して平行に形成されている。補助容量線52の一部は、ゲート絶縁膜62を介して不純物ドープされたポリシリコン膜によって形成された補助容量電極61に対向配置されている。
【0017】
これら信号線X、走査線Y、及び補助容量線52等の配線部は、アルミニウムや、モリブデン−タングステンなどの遮光性を有する低抵抗材料によって形成されている。この実施の形態では、走査線Y及び補助容量線52は、モリブデン−タングステンによって形成され、信号線Xは、主にアルミニウムによって形成されている。
【0018】
TFT14は、補助容量電極61と同層のポリシリコン膜によって形成された半導体層112を有している。この半導体層112は、チャネル領域112Cの両側にそれぞれ不純物をドープすることによって形成されたドレイン領域112D及びソース領域112Sを有している。また、TFT14は、ゲート絶縁膜62を介して半導体層112に対向して配置された走査線Yと一体のゲート電極63とを備えている。
【0019】
TFT14のドレイン電極88は、信号線Xと一体に形成され、ゲート絶縁膜62及び層間絶縁膜76を貫通するコンタクトホール77を介して半導体層112のドレイン領域112Dに電気的に接続されることによって形成される。TFT14のソース電極89は、ゲート絶縁膜62及び層間絶縁膜76を貫通するコンタクトホール78を介して半導体層112のソース領域112Sに電気的に接続されることによって形成される。
【0020】
アレイ基板110の層間絶縁膜76上には、各画素領域ごとに、赤(R)、緑(G)、青(B)にそれぞれ着色されたカラーフィルタ層24(R、G、B)が設けられている。そして、カラーフィルタ層24上には、画素電極30が設けられている。画素電極30は、スルーホール26を介してTFT14のソース電極89に電気的に接続されている。
【0021】
補助容量電極61は、ゲート絶縁膜62及び層間絶縁膜76を貫通するコンタクトホール79を介して信号線Xと同一材料によって形成されたコンタクト電極80に電気的に接続されている。画素電極30は、カラーフィルタ層24を貫通するコンタクトホール81を介してコンタクト電極80に電気的に接続されている。これにより、TFT14のソース電極89、画素電極30、及び補助容量電極61は、同電位となる。
【0022】
図1の(a)に示すように、遮光パターンSPは、遮光領域41において光を遮るために黒の着色層で構成されている。また、各柱状スペーサ31は、アレイ基板110および対向基板120間に液晶収容空間を設けるために柱状に形成される黒の着色層で構成され、遮光パターンSPと同一の材料によって同一の工程で形成される。例えば、柱状スペーサ31及び遮光パターンSPは、顔料を含有する感光性のカーボンレス黒色樹脂によって形成されている。これにより、遮光パターンSPおよびスペーサ31は、約5μmの厚さを持つ。
【0023】
柱状スペーサ31は、表示領域40内においては、遮光性を有する配線部、例えば、モリブデン−タングステン合金膜で形成された走査線や補助容量線、及び、アルミニウムで形成された信号線などに積層された各カラーフィルタ層24(R、G、B)上に配置されている。また、遮光領域41内においても、柱状スペーサ31は、カラーフィルタ層、例えば青色カラーフィルタ層24B上に配置されている。アレイ基板110と対向基板120との間の距離は、概ねカラーフィルタ層24(R、G、B)から突出した柱状スペーサ31の高さによって決定する。
【0024】
配向膜13Aは、各画素電極30に隣接する液晶セル70の液晶分子を第1方向に配向する。
【0025】
対向基板120は、透明基板21、この透明基板21上に形成される対向電極22、およびこの対向電極22を覆う配向膜13Bを有している。
【0026】
対向電極22は、アレイ基板110側の画素電極30全体に対向するよう配置されるITO等の透明電極である。配向膜13Bは、対向電極22に隣接する液晶セル70の液晶分子を第1方向に対して例えば90度の角度だけずれた第2方向に配向する。
【0027】
液晶セル70は、図2乃至図4に示す液晶注入口32(幅約20mm)を残すように遮光領域41の外周に沿って形成され、アレイ基板110および対向基板120の外縁を接着する外縁シール部材25、液晶収容空間に液晶注入口32から注入される液晶材料LQ、および液晶材料LQを液晶収容空間に保つために液晶注入口32を封止する注入口シール部材33を含む。
【0028】
なお、図2に示すように、遮光パターンSPは、こうして注入される液晶の液晶注入路(具体的には液晶セル70における液晶注入断面)を拡大するために遮光領域41の液晶注入口32付近でカラーフィルタ24を選択的に露出させるストライプ状に形成される。
【0029】
次に、上述の液晶表示装置の製造方法について説明する。
【0030】
アレイ基板110の製造工程では、まず、厚さ0.7mmのガラス基板11上に、成膜とパターニングとを繰り返し、走査線Yと、図示しない信号線Xと、ポリシリコン薄膜の半導体層112を有するスイッチング素子14と、を形成する。
【0031】
すなわち、まず、ガラス基板11上に、CVD法などによりアモルファスシリコン膜すなわちa−Si膜を成膜する。そして、このアモルファスシリコン膜をアニールし、脱水素処理を施した後、エキシマレーザビームを照射し、a−Si膜を多結晶化する。その後に、多結晶化されたシリコン膜すなわちポリシリコン膜112を、フォトエングレイビング法によりパターニングして、表示領域における各画素領域にそれぞれ設けられるTFT14のチャネル層を形成するとともに、補助容量を形成するための補助容量電極61を形成する。
【0032】
続いて、CVD法により、基板11の全面にシリコン酸化膜すなわちSiOx膜を成膜して、ゲート絶縁膜62を形成する。
【0033】
続いて、ゲート絶縁膜62上の全面にタンタル(Ta)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)などの単体、または、これらの積層膜、あるいは、これらの合金膜(この実施の形態では、Mo−W合金膜)を成膜し、フォトエングレイビング法により所定の形状にパターニングする。これにより、走査線Y、ゲート絶縁膜62を介して補助容量電極61に対向する補助容量線52、及び、走査線Yと一体のTFT75のゲート電極63などの各種配線を形成する。
【0034】
続いて、ゲート電極63をマスクとして、イオン注入法やイオンドーピング法によりポリシリコン膜112に不純物を注入する。これにより、TFT14のドレイン領域112D及びソース領域112Sなどを形成する。そして、基板全体をアニールすることにより不純物を活性化する。
【0035】
続いて、基板11の全面に二酸化シリコン膜すなわちSiO2を成膜し、層間絶縁膜76を形成する。
【0036】
続いて、フォトエングレイビング法により、ゲート絶縁膜62及び層間絶縁膜76を貫通してTFT14のドレイン領域112Dに至るコンタクトホール77及びソース領域112Sに至るコンタクトホール78と、補助容量電極61に至るコンタクトホール79と、を形成する。
【0037】
続いて、Ta,Cr,Al,Mo,W,Cuなどの単体、または、これらの積層膜、あるいは、これらの合金膜(この実施の形態では、Al)を成膜し、フォトエングレイビング法により所定の形状にパターニングする。
【0038】
これにより、信号線Xを形成するとともに、信号線Xと一体にTFT14のドレイン電極88を形成する。また、同時に、TFT14のソース電極89、及び、補助容量電極61にコンタクトするコンタクト電極80を形成する。
【0039】
続いて、スピンナーにより、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化性アクリル樹脂レジストを基板全面に塗布する。そして、このレジスト膜を約90℃で約5分間プリベークし、赤色画素に対応した部分に光が照射されるようなフォトマスクを介して365nmの波長で150mJ/cm2照射する。このフォトマスクは、緑のカラーフィルタ層24Gを形成するためのストライプパターン及びスルーホール26を形成するための直径15μmの円形パターンを有している。そして、このレジスト膜を所定の現像液によって約60秒間現像し、さらに水洗い後、約200℃で1時間ほどポストベークする。そして、赤色のカラーフィルタ層24Rとともにスルーホール26を形成する。
【0040】
続いて、同様の工程を繰り返すことにより、緑色のカラーフィルタ層24G、青色のカラーフィルタ層24Bを形成し、それぞれ約200℃で1時間ほどポストベークする。ここで、青のカラーフィルタ層24Bは、液晶注入口32となる領域にストライプ状に残すようにパターニングされる。このときのカラーフィルタ層24(R、G、B)の膜厚は、それぞれ約3μmである。
【0041】
このカラーフィルタ層24の形成工程では、スイッチング素子14と画素電極30とをコンタクトするスルーホール26も同時に形成する。また、画素電極30とコンタクト電極80とをコンタクトするコンタクトホール81も同時に形成する。
【0042】
続いて、スパッタリング法により、カラーフィルタ層24上にITOを成膜し、所定の画素パターンにパターニングすることにより、スイッチング素子14にコンタクトした画素電極30を形成する。
【0043】
続いて、スピンナーにより、この基板表面に、0.05乃至0.2μmの粒径の顔料粒子を含有する感光性のカーボンレス黒色樹脂を約6μmの厚さに塗布する。
【0044】
そして、90℃で10分間乾燥した後、この黒色樹脂がカラーフィルタ層24上、画素電極30上、及び液晶注入口32付近においてストライプ状に形成されたカラーフィルタ層24Bの間に残るようにパターニングする。すなわち、この黒色樹脂を、所定のパターン形状フォトマスクを用いて、365nmの波長で、500mJ/cm2の露光量で露光する。そして、pH11.5のアルカリ水溶液により現像することによって、柱形状を形成する。
【0045】
そして、昇温速度200℃/minで220℃に昇温することで、柱を高温処理する。すなわち、柱をメルトさせ、さらにこの温度を60分間維持することによって完全に硬化させる。柱を硬化させる際に、例えば、昇温速度を制御することにより、柱のメルト性を制御することが可能となる。
【0046】
これにより、画素電極30上を避けてカラーフィルタ層24上の所定位置に、約5μmの高さの遮光性の柱状スペーサ31を形成する。また、表示領域40の外側となる遮光領域41を枠状に覆い、液晶注入口32付近でカラーフィルタ層24Bを露出するよう、約5μmの遮光パターンSPを形成する。
【0047】
具体的には、カラーフィルタ層24Bは、遮光パターンSPをカラーフィルタ層24Bの間にストライプ状に形成することにより露出される。ここで、遮光パターンSPのストライプは、図2に示すように、液晶材料LQの注入を妨げにくい向きに設定される。これにより、黒および青の2色ストライプが液晶注入口32付近に得られる。
【0048】
続いて、基板全面に、配向膜材料を500オングストロームの膜厚で塗布し、焼成した後、ラビング処理を行い、配向膜13Aを形成する。
【0049】
これにより、アレイ基板110が完成する。
【0050】
一方、対向基板120の製造工程では、まず、厚さ0.7mmのガラス基板21上に、スパッタ法により、ITOを約100nmの厚さに堆積し、パターニングすることによって対向電極22を形成する。そして、対向電極22を覆って透明基板21の全面に配向膜材料を塗布し、焼成後、配向処理を施すことにより、配向膜13Bを形成する。
【0051】
これにより、対向基板120が完成する。
【0052】
液晶セル70の製造工程では、外縁シール部材25を液晶注入口32を残して液晶収容空間を囲むようアレイ基板120の外縁に塗布し、アレイ基板110の外縁とこのアレイ基板110に貼り合される対向基板120の外縁とを接着する。外縁シール部材25は、例えば熱硬化型エポキシ系接着剤である。
【0053】
続いて、液晶材料LQを真空状態で液晶注入口32から液晶収容空間に注入し、さらに液晶注入口32を紫外線硬化樹脂である注入口シール部材33により封止する。液晶材料LQは、カイラル材が添加されたネマティック液晶で構成される。
【0054】
こうして液晶セル70が完成すると、2枚の偏光板PL1,PL2が液晶セル70に対して反対側においてアレイ基板110および対向基板120に貼付けられる。
【0055】
以上のような製造方法によって液晶表示装置が形成される。
【0056】
この液晶表示装置によれば、遮光パターンSPが注入口付近でストライプ状になっていない場合に必要とされた270分の液晶注入時間が120分に短縮された。また、液晶注入口32付近において遮光パターンSPを完全に除去し全体的に青のカラーフィルタ層24Bのみとした場合よりも、このカラーフィルタ層24Bを選択的に露出して黒と青の2色ストライプとした方が見栄えが改善された。
【0057】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されず様々に変形可能である。例えば遮光パターンSPについては、同様な効果を得るために様々なストライプ、グラデーション、モザイクを組み合わせ、さらにそれらのピッチおよび向きを変更して任意の形状にすることが可能である。
【0058】
図2に示す遮光パターンSPでは、ストライプ幅および間隔が200μmに設定されたが、例えば100μm、50μmのように任意に変更可能である。
【0059】
また、図5および図6に示すように、液晶注入方向と略平行なストライプ配置にグラデーションを持たせて遮光パターンSPを形成してもよい。この場合にも、上述の実施の形態と同様に約120分で液晶の注入を完了できた。さらに、このグラデーションにより、図2に示す遮光パターンSPよりも青色を目立たなくしてさらに見栄えを改善できた。
【0060】
さらに、図7に示すように、モザイク状に遮光パターンSPを形成してもよい。モザイクサイズは、例えば100μm×100μm、あるいは500μm×500μmのように任意に設定可能である。この場合にも、上述の実施の形態と同様に、約120分で液晶の注入を完了できた。さらに、このモザイクパターンにおいても、青色を目立たなくしてさらに見栄えを改善できた。
【0061】
ところで、第1外周配線L1は、表示領域40を囲むように遮光領域41に配置された保護ダイオードなどの種々の素子を含み、遮光領域41を遮光する遮光パターンSP及びカラーフィルタ24によって覆われている。第2外周配線L2は、外縁シール部材25の外周に配置されている。この第2外周配線は、対向電極に電気を送るトランスファ用の配線、もしくは、静電気対策としてのガード配線として機能する。
【0062】
このような構成において、図8の(a)及び(b)に示すように、液晶注入口32付近の遮光領域41を遮光パターンSPのみで形成した場合、遮光パターンSPの厚さが比較的厚いため、液晶注入口32の開口部の断面積が狭く、短時間で液晶注入を完了することができない。
【0063】
また、図9の(a)及び(b)に示すように、液晶注入口32付近の遮光領域41を青色カラーフィルタ24Bのみで形成した場合、カラーフィルタ24Bの厚さが遮光パターンSPより薄いため、液晶注入口32の開口部の断面積を拡大することができ、短時間で液晶注入を完了することが可能となる。しかしながら、カバー130によって覆われる端部CVより表示領域側の遮光領域41においては、青色光が観察され、見栄えが低下する。
【0064】
このため、少なくともカバー130の端部CVより表示領域側に位置する遮光領域41は、上述した実施の形態のように、遮光パターンSPとカラーフィルタ24Bとによって、様々なストライプ、グラデーション、モザイクを組み合わせたパターンを形成することにより、見栄えを改善しつつ、液晶注入時間を短縮することが可能である。
【0065】
次に、図10の(a)及び(b)に示すように、液晶注入口32付近の遮光領域41を遮光パターンSPと青色カラーフィルタ24Bとで形成した場合について説明する。遮光パターンSPは、遮光領域41における少なくとも第1外周配線L1を覆うように配置され、また、カラーフィルタ24Bは、遮光領域41における外周側すなわち第2外周配線L2側に配置されている。この例では、カラーフィルタ24Bの幅は、遮光領域の全幅の約60%である。
【0066】
このような配置の場合、液晶注入口32に配置されたカラーフィルタ24Bの厚さが表示領域側に配置された遮光パターンSPの厚さより薄いため、実質的に、液晶注入口32の開口部の断面積を拡大することができ、図9の(a)及び(b)に示した例と比較すると、若干、液晶注入時間が長くなるが、図8の(a)及び(b)に示した例より短時間で液晶注入を完了することが可能となる。しかしながら、カバー130の端部CVより表示領域側の遮光領域41においては、一部のカラーフィルタ24Bが露出する領域24B−Xにより、青色光が観察され、見栄えが低下する。
【0067】
このため、少なくともカバー130の端部CVより表示領域側に位置する領域24B−Xは、上述した実施の形態のように、遮光パターンSPとカラーフィルタ24Bとによって、様々なストライプ、グラデーション、モザイクを組み合わせたパターンを形成することにより、見栄えを改善しつつ、液晶注入時間を短縮することが可能である。
【0068】
次に、図11の(a)及び(b)に示すように、液晶注入口32付近の遮光領域41を遮光パターンSPと青色カラーフィルタ24Bとで形成した場合について説明する。遮光パターンSPは、遮光領域41における少なくとも第1外周配線L1を覆うように配置され、また、カラーフィルタ24Bは、遮光領域41における外周側すなわち第2外周配線L2側に配置されている。この例では、カラーフィルタ24Bの幅は、遮光領域の全幅の約30%である。
【0069】
このような配置の場合、液晶注入口32に配置されたカラーフィルタ24Bの厚さが表示領域側に配置された遮光パターンSPの厚さより薄いため、実質的に、液晶注入口32の開口部の断面積を拡大することができ、図10の(a)及び(b)に示した例と比較すると、若干、液晶注入時間が長くなるが、図8の(a)及び(b)に示した例より短時間で液晶注入を完了することが可能となる。また、カバー130の端部CVより表示領域側の遮光領域41においては、遮光パターンSPによって遮光されているため、見栄えの低下を防止することが可能となる。
【0070】
以上説明した実施の形態では、遮光パターンSPは、柱状スペーサ31と同一の工程でパターニングされ、また、青色カラーフィルタ24Bは、表示領域40内のカラーフィルタと同一の工程でパターニングされるため、製造工程数を増やすことなく、液晶注入時間を短縮することができるとともに、液晶注入口付近の見栄えを改善することが可能となる。
【0071】
次に、この発明の第2の実施の形態に係る液晶表示装置について説明する。なお、液晶注入口付近の構造以外は、上述した第1の実施の形態と同一の構成であるため、詳細な説明は省略する。
【0072】
上述した実施の形態では、液晶注入口32付近を、遮光パターンSPとカラーフィルタ24とを用いて遮光したが、第1外周配線L1及び第2外周配線L2を構成する遮光性の金属膜によって遮光しても良い。
【0073】
すなわち、これらの外周配線L1及びL2は、それぞれ第1金属膜M1−1、M1−2と、第2金属膜M2−1、M2−2とによって形成されている。第1金属膜M1−1、M1−2は、走査線Y及び補助容量線52と同一の材料で同一の工程でパターニングされ、第2金属膜M2−1、M2−2は、信号線Xと同一の材料で同一の工程でパターニングされる。ここでは、第1金属膜は、例えばモリブデン−タングステン合金膜であり、第2金属膜は、アルミニウムである。
【0074】
第2の実施の形態に係る液晶表示装置では、図12の(a)に示すように、まず、第1金属膜M1を成膜した後にパターニングして、第1外周配線L1及び第2外周配線L2のそれぞれに対応するように所定の距離をおいて、金属膜M1−1、M1−2を形成する。ここで、第1金属膜M1−1、M1−2は、静電気が飛ばない十分な距離、例えば1500μm以上の距離をおいて配置される。
【0075】
続いて、図12の(b)に示すように、第2金属膜M2を成膜した後にパターニングして、第1外周配線L1及び第2外周配線L2のそれぞれに対応するように所定の距離をおいて、金属膜M2−1、M2−2を形成する。これにより、第1外周配線L1として、保護ダイオードを含む種々の素子を含む配線が形成される。また、第2外周配線L2は、電気的に導通した第1金属膜M1−2及び第2金属膜M2−2によって形成される。この第2金属膜M2−1、M2−2は、第1金属膜M1−1、M1−2のパターニング時より短い間隔で配置されるが、第1外周配線L1に含まれる保護ダイオードにより、静電気が生じても、他の素子に影響を与えることがない。
【0076】
続いて、図12の(c)に示すように、少なくとも第1外周配線L1と第2外周配線L2との間の領域41−X、及び画素領域側の遮光領域41を覆うように、少なくとも遮光パターンSPを配置する。また、遮光領域41の外周に沿って、外縁シール部材25を設け、液晶注入口32を規定する。なお、液晶注入口32付近の遮光領域41は、遮光パターンSPのみではなく、上述したような遮光パターンSPとカラーフィルタとを組み合わせることにより、様々なストライプ、グラデーション、モザイクを組み合わせたパターンを形成し、見栄えを改善しつつ、液晶注入時間を短縮することが可能である。
【0077】
上述したような実施の形態によれば、製造工程数を増やすことなく、配線部を形成する金属膜を利用して、外周配線を幅広な構造とすることで、遮光領域を遮光することが可能となる。
【0078】
次に、この発明の第2の実施の形態に係る液晶表示装置の変形例について説明する。
【0079】
すなわち、図13の(a)及び(b)に示すように、まず、第1金属膜M1を成膜した後にパターニングして、第1外周配線L1及び第2外周配線L2のそれぞれに対応するように所定の距離をおいて、金属膜M1−1、M1−2を形成する。さらに、同時に、液晶注入口32付近の第1金属膜M1を、第1外周配線L1と第2外周配線L2との間の領域において、液晶注入方向に直交する方向、すなわち外周配線と平行な方向にストライプ状にパターニングし、金属膜M1−3を形成する。図13の(b)に示すように、金属膜M1−3は、幅が約10μmであり、列方向の長さが約190μmである。また、金属膜M1−3は、列方向に約10μmの間隔をおいて配置され、また、行方向に約190μmの間隔をおいて配置される。
【0080】
続いて、図14の(a)及び(b)に示すように、第2金属膜M2を成膜した後にパターニングして、第1外周配線L1及び第2外周配線L2のそれぞれに対応するように所定の距離をおいて、金属膜M2−1、M2−2を形成する。さらに、同時に、液晶注入口32付近の第2金属膜M2を、第1外周配線L1と第2外周配線L2との間の領域において、マトリクス状にパターニングし、金属膜M2−3を形成する。図14の(b)に示すように、金属膜M2−3は、行方向の長さが約194μmであり、列方向の長さが約190μmである。また、金属膜M2−3は、列方向に約10μmの間隔をおいて配置され、また、行方向に約6μmの間隔をおいて配置される。
【0081】
これにより、第1外周配線L1として、保護ダイオードを含む種々の素子を含む配線が形成される。また、第2外周配線L2は、電気的に導通した第1金属膜M1−2及び第2金属膜M2−2によって形成される。
【0082】
続いて、図15の(a)及び(b)に示すように、黒色樹脂を成膜した後にパターニングすることにより、少なくとも第1外周配線L1と第2外周配線L2との間の領域、及び画素領域側の遮光領域を覆うように、少なくとも遮光パターンSPを配置する。さらに、同時に、液晶注入口32付近の黒色樹脂を、第1外周配線L1と第2外周配線L2との間の領域において、液晶注入方向と平行な方向、すなわち外周配線に直交する方向にストライプ状にパターニングし、遮光パターンSP−3を形成する。図15の(b)に示すように、遮光パターンSP−3は、列方向の幅が少なくとも10μm以上である。
【0083】
続いて、図16に示すように、遮光領域41の外周に沿って、外縁シール部材25を設け、液晶注入口32を規定する。
【0084】
これにより、液晶注入口32付近において、マトリクス状の第2金属膜M2−3の行方向を遮光パターンSP−3によって遮光し、その列方向を第1金属膜M1−3によって遮光する。
【0085】
上述したような実施の形態によれば、製造工程数を増やすことなく、第1外周配線L1及び第2外周配線L2を形成する金属膜、及び、遮光パターンSPを形成する黒色樹脂を利用して、遮光領域を遮光することが可能となる。また、液晶注入口32付近の遮光領域を、膜厚の比較的厚い黒色樹脂のみで遮光領域を形成した場合と比較して、相対的に膜厚の薄い第1金属膜M1及び第2金属膜M2を利用して遮光したことにより、液晶注入時間を短縮することが可能である。
【0086】
なお、上述した実施の形態では、カラーフィルタ24が液晶注入口32付近の遮光領域41で青と黒の組合わせを得るために青のカラーフィルタ層24Bで構成されたが、これを遮光パターンSPの黒に近い他の色に変更してもよい。
【0087】
さらに、上述した実施の形態では、遮光パターンSPおよびカラーフィルタ24がアレイ基板110側に形成されたが、これらは対向基板120側に形成されてもよい。
【0088】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、液晶注入口付近の見栄えを低下させることなく液晶注入時間を短縮することができる液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1の(a)は、この発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図であり、図1の(b)は、この液晶表示装置のアレイ基板の構造を具体的に示す断面図である。
【図2】図2は、この液晶表示装置における液晶注入口付近の遮光パターンの形状の一例を示す平面図である。
【図3】図3は、図2に示した液晶表示装置においてA−A線で切断したときの断面図であり、色フィルタが遮光パターンにより覆われない液晶注入口付近部分の断面構造を示す図である。
【図4】図4は、図2に示した液晶表示装置においてB−B線で切断したときの断面図であり、色フィルタが遮光パターンにより覆われない液晶注入口付近部分の断面構造を示す図である。
【図5】図5は、図2に示した液晶注入口付近の遮光パターンの第1変形例を示す平面図である。
【図6】図6は、図2に示した液晶注入口付近の遮光パターンの第2変形例を示す平面図である。
【図7】図7は、図2に示した液晶注入口付近の遮光パターンの第3変形例を示す平面図である。
【図8】図8の(a)は、図2に示した液晶注入口付近の遮光パターンの第4変形例を示す平面図であり、図8の(b)は、図8の(a)のC−C線で切断したときの断面図である。
【図9】図9の(a)は、図2に示した液晶注入口付近の遮光パターンの第5変形例を示す平面図であり、図9の(b)は、図9の(a)のC−C線で切断したときの断面図である。
【図10】図10の(a)は、図2に示した液晶注入口付近の遮光パターンの第6変形例を示す平面図であり、図10の(b)は、図10の(a)のC−C線で切断したときの断面図である。
【図11】図11の(a)は、図2に示した液晶注入口付近の遮光パターンの第7変形例を示す平面図であり、図11の(b)は、図11の(a)のC−C線で切断したときの断面図である。
【図12】 図12の(a)乃至(c)は、この発明の第2の実施の形態にかかる液晶表示装置の液晶注入口付近の遮光パターンを形成するための製造工程を示す図である。
【図13】 図13の(a)は、第2の実施の形態の変形例にかかる液晶表示装置の液晶注入口付近の遮光パターンを形成するための製造工程を示す図であり、図13の(b)は、図13の(a)に破線で示した領域を拡大した拡大平面図である。
【図14】 図14の(a)は、第2の実施の形態の変形例にかかる液晶表示装置の液晶注入口付近の遮光パターンを形成するための製造工程を示す図であり、図14の(b)は、図14の(a)に破線で示した領域を拡大した拡大平面図である。
【図15】 図15の(a)は、第2の実施の形態の変形例にかかる液晶表示装置の液晶注入口付近の遮光パターンを形成するための製造工程を示す図であり、図15の(b)は、図15の(a)に破線で示した領域を拡大した拡大平面図である。
【図16】 図16は、第2の実施の形態の変形例にかかる液晶表示装置の液晶注入口付近の遮光パターンを形成するための製造工程を示す図である。
【符号の説明】
11…透明基板
13A,13B…配向膜
14…スイッチング素子
21…透明基板
22…対向電極
24…色フィルタ
25…外縁シール部材
26…スルーホール
30…画素電極
31…柱状スペーサ
32…液晶注入口
33…注入口シール部材
40…表示領域
41…遮光領域
70…液晶セル
110…アレイ基板
120…対向基板
130…ベゼル
LQ…液晶材料
SP…遮光パターン
L1…第1外周配線
L2…第2外周配線
M1(−1、−2、−3)…第1金属膜
M2(−1、−2、−3)…第2金属膜
Claims (7)
- 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶と、表示領域の外周に配置された遮光領域と、前記遮光領域よりさらに外周に配置され液晶の注入口を除いて形成された外縁シール部材と、を有する液晶表示装置において、
前記注入口付近の前記遮光領域は、所定厚の樹脂からなる遮光パターンと、所定厚より薄い色フィルタとが平面的に見て混在しており、
前記遮光パターンと前記色フィルタとは、ストライプ状に混在し、
しかも、前記遮光パターンと前記色フィルタとは、グラデーションを持つようにストライプ配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶と、表示領域の外周に配置された遮光領域と、前記遮光領域よりさらに外周に配置され液晶の注入口を除いて形成された外縁シール部材と、を有する液晶表示装置において、
前記注入口付近の前記遮光領域は、所定厚の樹脂からなる遮光パターンと、所定厚より薄い色フィルタとが平面的に見て混在しており、
前記遮光パターンと前記色フィルタとは、モザイク状に混在していることを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶と、表示領域の外周に配置された遮光領域と、前記遮光領域よりさらに外周に配置され液晶の注入口を除いて形成された外縁シール部材と、を有する液晶表示装置において、
前記注入口付近の前記遮光領域は、所定厚の樹脂からなる遮光パターンと、所定厚より薄い色フィルタとが平面的に見て混在しており、
前記注入口付近の前記遮光領域の前記表示領域側には、前記遮光パターンが配置され、前記表示領域の外周側には、前記色フィルタが配置され、
しかも、前記遮光領域は、前記表示領域の外周に配置された外周配線上を覆うように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記外周配線上は、前記遮光パターンによって覆われたことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記外周配線上は、前記遮光パターンと前記色フィルタとがグラデーションを持つようにストライプ配置されたグラデーションパターンによって覆われたことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
- 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶と、表示領域の外周に配置された遮光領域と、前記遮光領域よりさらに外周に配置され液晶の注入口を除いて形成された外縁シール部材と、を有する液晶表示装置において、
前記注入口付近の前記遮光領域は、所定厚の樹脂からなる遮光パターンと、所定厚より薄い色フィルタとが平面的に見て混在しており、
前記注入口付近の前記遮光領域の前記表示領域側には、前記遮光パターンが配置され、前記表示領域の外周側には、前記色フィルタが配置され、
しかも、液晶表示装置を覆うカバーの端部より前記表示領域側に位置する前記遮光領域は、前記遮光パターンによって覆われ、前記表示領域より外周側に位置する前記遮光領域は、前記色フィルタによって覆われたことを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶と、表示領域の外周に配置された遮光領域と、前記遮光領域よりさらに外周に配置され液晶の注入口を除いて形成された外縁シール部材と、を有する液晶表示装置において、
前記注入口付近の前記遮光領域は、所定厚の樹脂からなる遮光パターンと、所定厚より薄い色フィルタとが平面的に見て混在しており、
前記注入口付近の前記遮光領域の前記表示領域側には、前記遮光パターンが配置され、前記表示領域の外周側には、前記色フィルタが配置され、
しかも、液晶表示装置を覆うカバーの端部より前記表示領域側に位置する前記遮光領域は、前記遮光パターンと前記色フィルタとがグラデーションを持つようにストライプ配置されたグラデーションパターンによって覆われたことを特徴とする液晶表示装置。
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