JP4520120B2 - 白黒液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
前記第1基板の前記画素電極が設けられる面を臨み前記第1基板に対向して設けられる第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶が注入されてなる液晶層とを備える白黒液晶表示装置において、
前記第1基板に前記駆動素子および前記配線が設けられる部分であって表示に使用されない部分である非表示部と、前記非表示部以外の部分であって表示に使用される部分である表示部とのうち、
少なくとも前記表示部に対応する前記第2基板の前記第1基板を臨む表面上には透明層、薄膜電極、配向膜が設けられ、
前記第2基板は、前記非表示部の前記第1基板を臨む表面上に、さらに遮光膜を有し、
前記駆動素子の厚みが0.2μm以上0.4μm以下、
前記表示部の前記液晶層の厚みt2が1.0μm以上5.0μm以下、
前記遮光膜の厚みsが0.5μm以上2.0μm以下であるとき、
前記表示部の前記透明層の厚みd2と前記遮光膜の厚みsとの差Δd(Δd=d2−s)は、−1.5μm<Δd≦0であり、前記非表示部の少なくとも一部の前記液晶層の厚みt1は、前記表示部の前記液晶層の厚みt2の0.48倍以上(t1≧0.48t2)であることを特徴とする白黒液晶表示装置である。
さらに本発明は、前記透明層は、前記表示部および前記非表示部に設けられ、
前記非表示部の少なくとも一部の前記透明層の厚みd1は、前記表示部の前記透明層の厚みd2よりも薄い(d1<d2)ことを特徴とする。
前記画素電極行列の隣合う2つの行は、行方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配列周期が互いに一致するように配置され、
前記画素電極行列の隣合う2つの列は、列方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配行周期が互いに一致するように配置され、
前記遮光膜は、前記画素電極行列の列間に対応する位置に、前記画素電極行列の列方向に平行な方向に延びて設けられることを特徴とする。
前記画素電極行列の隣合う2つの行は、行方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配列周期が互いに一致するように配置され、
前記画素電極行列の隣合う2つの列は、列方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配行周期が互いに一致するように配置され、
前記遮光膜は、前記画素電極行列の行間に対応する位置に、前記画素電極行列の行方向に平行な方向に延びて、また前記画素電極行列の列間に対応する位置に、前記画素電極行列の列方向に平行な方向に延びて設けられることを特徴とする。
前記画素電極行列の隣合う2つの行は、行方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配列周期が互いに略半周期ずれるように配置され、
前記画素電極行列の隣合う2つの列は、列方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配行周期が互いに一致するように配置され、
前記遮光膜は、前記画素電極行列の行間に対応する位置に、前記画素電極行列の行方向に平行な方向に延びて、また前記画素電極行列の列間に対応する位置に、前記画素電極行列の列方向に沿って設けられることを特徴とする。
さらに本発明は、前記透明層の厚みは、2.0μm以下であることを特徴とする。
第1基板の一方の表面上に、液晶を駆動するための複数の画素電極、前記画素電極毎に設けられ前記画素電極の電位を制御する複数の駆動素子および前記駆動素子に電気的に接続される配線を形成する工程と、
もう1つの基板である第2基板を準備し、前記第1基板に前記駆動素子および配線が設けられる部分であって表示に使用されない非表示部と、前記非表示部以外の部分であって表示に使用される表示部とのうち、少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に透明層を形成する工程と、
前記第1基板の前記画素電極が形成された面と、前記第2基板の前記透明層が形成された面とを、予め定められる間隔を空けて対向させ、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合せる工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶を注入し、液晶層を形成する工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
前記非表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に遮光膜を形成する工程をさらに含むことを特徴とする。
前記第2基板の一方の表面上に、光が照射された部分が硬化する性質を有する透明樹脂によって光硬化型透明樹脂層を形成する工程と、
少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置の前記光硬化型透明樹脂層に対して光を照射する工程と、
前記光硬化型透明樹脂層を現像する工程とを含むことを特徴とする。
前記第2基板の一方の表面上に、光が照射された部分が分解する性質を有する透明樹脂によって光分解型透明樹脂層を形成する工程と、
前記表示部となるべく予め定められる位置以外の前記光分解型透明樹脂層に対して光を照射する工程と、
前記光分解型透明樹脂層を現像する工程とを含むことを特徴とする。
前記第2基板の一方の表面上に、透明樹脂によって透明樹脂層を形成する工程と、
前記透明樹脂層の表面上に、レジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層に対して、少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置の前記レジスト層の現像剤に対する溶解性が、前記位置以外の前記溶解性よりも低くなるように露光を施す工程と、
前記レジスト層を現像する工程と、
前記レジスト層が除去された位置の前記透明樹脂層を除去する工程とを含むことを特徴とする。
前記第2基板の一方の表面上に、レジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層に対して、少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置の前記レジスト層の現像剤に対する溶解性が、前記位置以外の前記溶解性よりも高くなるように露光を施す工程と、
前記レジスト層を現像する工程と、
前記レジスト層が除去された位置の前記第2基板の前記表面と前記レジスト層の表面とを覆うように、透明樹脂によって透明樹脂層を形成する工程と、
剥離液を用いて、前記レジスト層と前記レジスト層の表面上に形成される前記透明樹脂層とを共に除去する工程とを含むことを特徴とする。
また、第2基板は、非表示部の第1基板を臨む表面上に、さらに遮光膜を有する。第1基板に駆動素子および配線が設けられる非表示部では、液晶層に含まれる液晶の配向を制御することができないので、非表示部の第2基板の第1基板を臨む表面上に遮光膜がない場合、非表示部の液晶層を通過した光が第2基板を透過して表示光の一部となり、表示不良の発生することがあるけれども、前記本発明の液晶表示装置は、前述のように非表示部の第2基板の第1基板を臨む表面上に遮光膜を有するので、非表示部の液晶層を通過した光が第2基板を透過することがなく、表示不良の発生が抑えられる。また非表示部の第2基板の第1基板を臨む表面上に遮光膜がない場合、外部からの光が非表示部の第1基板に設けられる駆動素子に入射して電流が発生し、誤って画素電極に電流が流れて液晶層に電圧が印加され、表示不良の発生することがあるけれども、前記本発明の液晶表示装置は、前述のように非表示部の第2基板の第1基板を臨む表面上に遮光膜を有するので、外部からの光が駆動素子に入射することを防ぎ、表示不良の発生を抑えることができる。また、前述のように、第2基板は少なくとも表示部の第1基板を臨む表面上に透明層を有するので、非表示部に遮光膜を有する構成であっても、表示部の液晶層の厚みt2を変化させることなく、非表示部の液晶層の厚みt1を大きくすることができる。したがって、製造時の液晶の注入速度を低下させることなく、液晶表示装置の表示不良を低減することができる。
−1.5μm<Δd≦2.4μm …(1)
0μm≦Δd≦1.0μm …(2)
deposition; 略称:CVD)法またはスパッタ法などによって窒化シリコン(化学式:SiNx)膜などを成膜することによって、ゲート絶縁膜202を形成する。
次に実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するけれども、本発明はこれに限定されるものではない。
図1に示す液晶表示装置1を作製する。表示画面29の大きさは、縦306mm、横408mmとし、対角線41の長さは20インチとした。また画素電極14の大きさは、縦255μm、横85μmとした。また画素数は、縦方向1200画素、横方向4800画素とした。
以上のようにして、図1に示す構成の液晶表示装置を製造した。
透明層10の形成に際し、表示部31における透明層10の厚みd2および隣合う透明層10同士の間隔wを、表2に示すように変化させること以外は、実施例1と同様にして、15種類の液晶表示装置を作製した。
透明層10を形成しないこと以外は、実施例1と同様にして液晶表示装置の作製を試みた。
しかしながら、液晶セルの内部全体に液晶を充填することはできなかった。
10 透明層
10a 間隙
11 対向基板
12 信号配線
13 TFT素子
14 画素電極
15 配向膜
16 スペーサ
17 液晶層
18 薄膜電極
19 遮光膜
20 透明基板
21 遮光膜レジスト層
22,25 ホトマスク
23,26 露光光
24 光硬化型透明樹脂層
27 注入口
28 液晶セル
29 表示画面
30 非表示部
31 表示部
100 光
101 レジスト層
102 ホトマスク
103 露光光
104 レジストパターン
105 透明樹脂層
200 光
201 ゲート電極
202 ゲート絶縁膜
203 第1半導体膜
204 保護膜
205 第2半導体膜
206 電極膜
207 ドレイン電極
208 ソース電極
140,141 画素電極行列
170 配向不良領域
300,301,302 光透過部
Claims (15)
- 一方の表面上に、配向膜、液晶を駆動するために設けられる複数の画素電極、前記画素電極毎に設けられ前記画素電極の電位を制御する複数の駆動素子および前記駆動素子に電気的に接続される配線を有する第1基板と、
前記第1基板の前記画素電極が設けられる面を臨み前記第1基板に対向して設けられる第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶が注入されてなる液晶層とを備える白黒液晶表示装置において、
前記第1基板に前記駆動素子および前記配線が設けられる部分であって表示に使用されない部分である非表示部と、前記非表示部以外の部分であって表示に使用される部分である表示部とのうち、
少なくとも前記表示部に対応する前記第2基板の前記第1基板を臨む表面上には透明層、薄膜電極、配向膜が設けられ、
前記第2基板は、前記非表示部の前記第1基板を臨む表面上に、さらに遮光膜を有し、
前記駆動素子の厚みが0.2μm以上0.4μm以下、
前記表示部の前記液晶層の厚みt2が1.0μm以上5.0μm以下、
前記遮光膜の厚みsが0.5μm以上2.0μm以下であるとき、
前記表示部の前記透明層の厚みd2と前記遮光膜の厚みsとの差Δd(Δd=d2−s)は、−1.5μm<Δd≦0であり、前記非表示部の少なくとも一部の前記液晶層の厚みt1は、前記表示部の前記液晶層の厚みt2の0.48倍以上(t1≧0.48t2)であることを特徴とする白黒液晶表示装置。 - 前記透明層は、樹脂で形成されることを特徴とする請求項1記載の白黒液晶表示装置。
- 前記透明層は、前記表示部および前記非表示部に設けられ、
前記非表示部の少なくとも一部の前記透明層の厚みd1は、前記表示部の前記透明層の厚みd2よりも薄い(d1<d2)ことを特徴とする請求項1または2記載の白黒表示装置。 - 前記透明層は、前記非表示部の少なくとも一部には設けられないことを特徴とする請求項1または2記載の白黒液晶表示装置。
- 前記複数の画素電極は、予め定められる間隔を空けて行列状に配置されて画素電極行列を構成し、
前記画素電極行列の隣合う2つの行は、行方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配列周期が互いに一致するように配置され、
前記画素電極行列の隣合う2つの列は、列方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配行周期が互いに一致するように配置され、
前記遮光膜は、前記画素電極行列の列間に対応する位置に、前記画素電極行列の列方向に平行な方向に延びて設けられることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の白黒液晶表示装置。 - 前記複数の画素電極は、予め定められる間隔を空けて行列状に配置されて画素電極行列を構成し、
前記画素電極行列の隣合う2つの行は、行方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配列周期が互いに一致するように配置され、
前記画素電極行列の隣合う2つの列は、列方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配行周期が互いに一致するように配置され、
前記遮光膜は、前記画素電極行列の行間に対応する位置に、前記画素電極行列の行方向に平行な方向に延びて、また前記画素電極行列の列間に対応する位置に、前記画素電極行列の列方向に平行な方向に延びて設けられることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の白黒液晶表示装置。 - 前記複数の画素電極は、予め定められる間隔を空けて行列状に配置されて画素電極行列を構成し、
前記画素電極行列の隣合う2つの行は、行方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配列周期が互いに略半周期ずれるように配置され、
前記画素電極行列の隣合う2つの列は、列方向に配置される複数の前記画素電極によって形成される配行周期が互いに一致するように配置され、
前記遮光膜は、前記画素電極行列の行間に対応する位置に、前記画素電極行列の行方向に平行な方向に延びて、また前記画素電極行列の列間に対応する位置に、前記画素電極行列の列方向に沿って設けられることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の白黒液晶表示装置。 - 前記透明層は、可視光領域における平均透過率が80%以上であることを特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の白黒液晶表示装置。
- 前記透明層の厚みは、2.0μm以下であることを特徴とする請求項1〜8のうちのいずれか1つに記載の白黒液晶表示装置。
- 請求項1〜9のいずれか1つに記載の液晶表示装置を製造する白黒液晶表示装置の製造方法であって、
第1基板の一方の表面上に、液晶を駆動するための複数の画素電極、前記画素電極毎に設けられ前記画素電極の電位を制御する複数の駆動素子および前記駆動素子に電気的に接続される配線を形成する工程と、
もう1つの基板である第2基板を準備し、前記第1基板に前記駆動素子および配線が設けられる部分であって表示に使用されない非表示部と、前記非表示部以外の部分であって表示に使用される表示部とのうち、少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に透明層を形成する工程と、
前記第1基板の前記画素電極が形成された面と、前記第2基板の前記透明層が形成された面とを、予め定められる間隔を空けて対向させ、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合せる工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶を注入し、液晶層を形成する工程とを含むことを特徴とする白黒液晶表示装置の製造方法。 - 少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に透明層を形成する工程の前に、
前記非表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に遮光膜を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項10記載の白黒液晶表示装置の製造方法。 - 少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に透明層を形成する工程は、
前記第2基板の一方の表面上に、光が照射された部分が硬化する性質を有する透明樹脂によって光硬化型透明樹脂層を形成する工程と、
少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置の前記光硬化型透明樹脂層に対して光を照射する工程と、
前記光硬化型透明樹脂層を現像する工程とを含むことを特徴とする請求項10または11記載の白黒液晶表示装置の製造方法。 - 少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に透明層を形成する工程は、
前記第2基板の一方の表面上に、光が照射された部分が分解する性質を有する透明樹脂によって光分解型透明樹脂層を形成する工程と、
前記表示部となるべく予め定められる位置以外の前記光分解型透明樹脂層に対して光を照射する工程と、
前記光分解型透明樹脂層を現像する工程とを含むことを特徴とする請求項10または11記載の液晶表示装置の製造方法。 - 少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に透明層を形成する工程は、
前記第2基板の一方の表面上に、透明樹脂によって透明樹脂層を形成する工程と、
前記透明樹脂層の表面上に、レジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層に対して、少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置の前記レジスト層の現像剤に対する溶解性が、前記位置以外の前記溶解性よりも低くなるように露光を施す工程と、
前記レジスト層を現像する工程と、
前記レジスト層が除去された位置の前記透明樹脂層を除去する工程とを含むことを特徴とする請求項10または11記載の白黒液晶表示装置の製造方法。 - 少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置に対応するように、前記第2基板の一方の表面上に透明層を形成する工程は、
前記第2基板の一方の表面上に、レジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層に対して、少なくとも前記表示部となるべく予め定められる位置の前記レジスト層の現像剤に対する溶解性が、前記位置以外の前記溶解性よりも高くなるように露光を施す工程と、
前記レジスト層を現像する工程と、
前記レジスト層が除去された位置の前記第2基板の前記表面と前記レジスト層の表面とを覆うように、透明樹脂によって透明樹脂層を形成する工程と、
剥離液を用いて、前記レジスト層と前記レジスト層の表面上に形成される前記透明樹脂層とを共に除去する工程とを含むことを特徴とする請求項10または11記載の白黒液晶表示装置の製造方法。
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