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Description
本発明は、表示装置に関する。
従来、液晶表示装置を構成する主要部品である液晶パネルは、次のような構成とされる。すなわち、液晶パネルは、一対のガラス製の基板と、一対の基板間に挟持される間に液晶と、一対の基板の内側の板面上にそれぞれ設けられて液晶を配向させる配向膜とを少なくとも備えている。このような液晶パネルの一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。
(発明が解決しようとする課題)
上記した特許文献1には、支持基板上に形成された配線層と、配線層を覆うように支持基板上に形成された絶縁膜と、流動性を有する配向膜材料が硬化することによって形成された配向膜とを有する第1基板において、絶縁膜の表面に、絶縁膜を貫通せずに窪んで設けられた凹陥部が形成され、その凹陥部の縁部によって配向膜の端縁部が支持されるとともに、凹陥部の底が配向膜から露出する構成のものが記載されている。これにより、非表示領域を大幅に狭くしながらも、配向膜材料の広がりを抑制することができる。
上記した特許文献1には、支持基板上に形成された配線層と、配線層を覆うように支持基板上に形成された絶縁膜と、流動性を有する配向膜材料が硬化することによって形成された配向膜とを有する第1基板において、絶縁膜の表面に、絶縁膜を貫通せずに窪んで設けられた凹陥部が形成され、その凹陥部の縁部によって配向膜の端縁部が支持されるとともに、凹陥部の底が配向膜から露出する構成のものが記載されている。これにより、非表示領域を大幅に狭くしながらも、配向膜材料の広がりを抑制することができる。
ところで、配向膜の成膜時に絶縁膜の表面を広がる配向膜の材料は、凹陥部の縁部によって支持されることで、それ以上の広がりが規制されるのであるが、広がりが規制された材料は表示領域側に戻されることになる。このため、配向膜には、凹陥部の縁部による支持位置を起点として膜厚が局所的に厚くなる部分、つまり肉厚部分が生じることになる。そして、この配向膜に生じる肉厚部分が表示領域内に及ぶ形となると、表示領域において配向膜の膜厚にムラが生じ、それに起因して液晶パネルに表示される画像に係る表示品位が低下するおそれがあった。特に、液晶表示装置が狭額縁化されると、上記肉厚部分が表示領域内により配され易くなる傾向にあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、配向膜の膜厚の均一化を図ることを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の第1の表示部品は、表示領域と前記表示領域を取り囲む非表示領域とに区分される基板と、前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記基板に設けられる絶縁膜と、前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記絶縁膜の表面に重なる形で設けられる配向膜と、前記非表示領域に配されるとともに前記絶縁膜の表面を部分的に凹ませる形で設けられる成膜範囲規制部と、前記非表示領域において前記成膜範囲規制部よりも前記表示領域寄りの位置に配されるとともに前記絶縁膜を部分的に凹ませる形で設けられ、且つその側面の少なくとも一部が前記基板の板面に係る法線方向に対してなす角度が、前記成膜範囲規制部の側面が前記法線方向に対してなす角度よりも大きい配向膜材料貯留部と、を備える。
本発明の第1の表示部品は、表示領域と前記表示領域を取り囲む非表示領域とに区分される基板と、前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記基板に設けられる絶縁膜と、前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記絶縁膜の表面に重なる形で設けられる配向膜と、前記非表示領域に配されるとともに前記絶縁膜の表面を部分的に凹ませる形で設けられる成膜範囲規制部と、前記非表示領域において前記成膜範囲規制部よりも前記表示領域寄りの位置に配されるとともに前記絶縁膜を部分的に凹ませる形で設けられ、且つその側面の少なくとも一部が前記基板の板面に係る法線方向に対してなす角度が、前記成膜範囲規制部の側面が前記法線方向に対してなす角度よりも大きい配向膜材料貯留部と、を備える。
配向膜の成膜に際しては、液体状態とされる配向膜の材料を、基板における表示領域に供給するようにしており、その材料が基板に設けられた絶縁膜の表面において広がるよう流動することで、絶縁膜の表面に重なる形で配向膜が成膜されるようになっている。配向膜は、表示領域と非表示領域とに跨る形で配されることで、表示領域に欠損なく配置される確実性が高いものとなっている。
ここで、非表示領域には、絶縁膜の表面を部分的に凹ませる形で成膜範囲規制部が設けられているので、成膜時に絶縁膜の表面において表示領域側から非表示領域側へと広がる配向膜の材料が成膜範囲規制部によってそれよりも外側に広がるのが避けられる。これにより、配向膜の成膜範囲が規制される。ところで、成膜時に絶縁膜の表面を広がる配向膜の材料は、成膜範囲規制部に到達すると、同材料が成膜範囲規制部の側面にて支持されることでそれ以上の広がりが規制されるのであるが、広がりが規制された材料は表示領域側に戻されることになるため、上記側面による支持位置を起点として配向膜に膜厚が局所的に厚くなる部分、つまり肉厚部分が生じることになる。この配向膜に生じる肉厚部分が表示領域内に及ぶ形となると、表示領域において配向膜の膜厚にムラが生じてしまう。特に、非表示領域の幅が狭くなる、いわゆる狭額縁化が進行すると、上記肉厚部分が表示領域内に配され易くなる傾向にあった。
そこで、非表示領域において成膜範囲規制部よりも表示領域寄りの位置に、絶縁膜を部分的に凹ませる形で配向膜材料貯留部を設け、その配向膜材料貯留部における側面の少なくとも一部が基板の板面に係る法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部の側面が同法線方向に対してなす角度よりも大きくされているので、配向膜材料貯留部における側面の少なくとも一部にて配向膜の材料の広がりが規制され難く、それにより同材料が配向膜材料貯留部内に貯留される。従って、配向膜の材料が成膜範囲規制部の側面にて支持されることで表示領域側に戻されるのに伴って配向膜に肉厚部分が生じても、配向膜の材料が配向膜材料貯留部内に貯留される分だけ、肉厚部分の形成範囲が狭くなるので、同肉厚部分が表示領域内に及ぶ形とはなり難くなっている。これにより、表示領域において配向膜の膜厚が均一なものとなるので、当該表示部品を用いてなされる表示に係る表示品位の向上が図られる。特に、狭額縁化を図る上で好適となる。
本発明の第1の表示部品の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記配向膜材料貯留部は、前記成膜範囲規制部よりも幅広になるよう設けられている。このようにすれば、配向膜材料貯留部内に配向膜の材料をより多く貯留することができるので、表示領域において配向膜の膜厚をより好適に均一化することができる。また、例えば絶縁膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで配向膜材料貯留部及び成膜範囲規制部を設ける場合において、仮に配向膜材料貯留部の深さを成膜範囲規制部よりも深くすることで配向膜材料貯留部内の容積を稼ごうとした場合、フォトマスクを用いて絶縁膜を露光する際の露光量の制御が難しくなるのに比べると、容易に配向膜材料貯留部を設けることができる。
(1)前記配向膜材料貯留部は、前記成膜範囲規制部よりも幅広になるよう設けられている。このようにすれば、配向膜材料貯留部内に配向膜の材料をより多く貯留することができるので、表示領域において配向膜の膜厚をより好適に均一化することができる。また、例えば絶縁膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで配向膜材料貯留部及び成膜範囲規制部を設ける場合において、仮に配向膜材料貯留部の深さを成膜範囲規制部よりも深くすることで配向膜材料貯留部内の容積を稼ごうとした場合、フォトマスクを用いて絶縁膜を露光する際の露光量の制御が難しくなるのに比べると、容易に配向膜材料貯留部を設けることができる。
(2)前記絶縁膜は、相対的に膜厚が薄い無機絶縁膜と、相対的に膜厚が厚い有機絶縁膜とを積層した構成とされており、前記配向膜材料貯留部は、少なくとも前記有機絶縁膜を凹ませることで設けられている。このようにすれば、少なくとも相対的に膜厚が厚い有機絶縁膜を凹ませることで配向膜材料貯留部を設けるようにしているので、配向膜材料貯留部の深さ、つまり容積を確保し易くなるので、配向膜材料貯留部内に配向膜の材料をより多く貯留することができ、それにより表示領域において配向膜の膜厚をより好適に均一化することができる。
(3)前記配向膜材料貯留部は、前記表示領域を全周にわたって取り囲む形で設けられている。このようにすれば、表示領域の全周にわたって配向膜の膜厚における均一化を図ることができる。
(4)前記配向膜材料貯留部は、その側面の少なくとも一部における前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記成膜範囲規制部の側面のうち前記配向膜の材料を支持する部位が前記法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている。このようにすれば、配向膜材料貯留部における側面の少なくとも一部にて配向膜の材料が支持されてその広がりが規制される事態がより生じ難くなるので、同材料が配向膜材料貯留部内に貯留される確実性が高いものとなる。
(5)前記配向膜材料貯留部は、その側面の少なくとも一部が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、60°〜80°の範囲となるよう設けられている。仮に上記角度が80°を上回る場合、配向膜材料貯留部の容積を確保するには、基板の板面内における配向膜材料貯留部の形成範囲を広くする必要が生じることになるため、非表示領域の幅を狭くする狭額縁化を図るのが困難となる。その一方、仮に上記角度が60°を下回る場合には、配向膜を成膜する際に配向膜の材料が配向膜材料貯留部の側面によって支持され易くなってしまい、同材料が配向膜材料貯留部内に貯留され難くなる、という問題が生じるおそれがある。その点、上記角度が60°〜80°の範囲となるよう配向膜材料貯留部が設けられることで、狭額縁化を図る上で好適になるとともに配向膜の材料が配向膜材料貯留部内に貯留される確実性をより高いものとすることができる。
(6)前記配向膜材料貯留部は、その側面の少なくとも一部が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、70°〜80°の範囲となるよう設けられている。このようにすれば、上記角度の範囲における下限値を70°とすることで、配向膜の材料が配向膜材料貯留部内に貯留される確実性をさらに高いものとすることができる。
(7)前記成膜範囲規制部は、その側面における前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記配向膜材料貯留部の側面の少なくとも一部が前記法線方向に対してなす角度の最小値よりも小さくなるよう設けられている。このようにすれば、成膜範囲規制部における側面によって配向膜の材料をより確実に支持することができるので、配向膜の成膜範囲を規制する確実性が高いものとなる。
(8)前記成膜範囲規制部は、その側面が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、50°以下となるよう設けられている。仮に上記角度が50°を上回る場合には、配向膜を成膜する際に配向膜の材料が成膜範囲規制部の側面によって支持され難くなってしまい、同材料の広がりを規制できなくなる、という問題が生じるおそれがある。その一方、成膜範囲規制部の側面が法線方向に対してなす角度は、小さくなるほど、同側面によって配向膜の材料を支持し易くなる傾向にある。従って、上記角度が50°以下となるよう成膜範囲規制部が設けられることで、配向膜の成膜範囲を規制する確実性がより高いものとなる。
(9)前記配向膜材料貯留部は、その側面の全域に関して、前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記成膜範囲規制部の側面のうち前記配向膜の材料を支持する部位が前記法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている。このようにすれば、配向膜の成膜時に、配向膜材料貯留部における側面の全域にわたって配向膜の材料が支持され難くなっていることで、同材料が配向膜材料貯留部内により円滑に貯留される。これにより、表示領域において配向膜の膜厚をより好適に均一化することができる。
(10)前記配向膜材料貯留部は、前記法線方向から視て途中に屈曲された屈曲部が含まれる平面形状をなすとともに、前記屈曲部の側面が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記成膜範囲規制部の側面のうち前記配向膜の材料を支持する部位が前記法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている。このようにすれば、配向膜の成膜時に、配向膜材料貯留部のうちの屈曲部の側面では、配向膜の材料が支持され難くなっていることで、同材料が配向膜材料貯留部内に貯留される。従って、例えば配向膜材料貯留部のうち屈曲部を除いた部分における側面が法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部の側面が法線方向に対してなす角度と同じ程度であっても、配向膜材料貯留部内に配向膜の材料を貯留させることが可能とされる。このような屈曲部を含む配向膜材料貯留部を絶縁膜に設けるにあたって、例えば絶縁膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングする場合には、絶縁膜に対する露光量を、配向膜材料貯留部の形成予定箇所と、成膜範囲規制部の形成予定箇所とで同等にすることが可能となる。これにより、配向膜材料貯留部及び成膜範囲規制部を容易に設けることができる。
本発明の第2の表示部品は、表示領域と前記表示領域を取り囲む非表示領域とに区分される基板と、前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記基板に設けられる絶縁膜と、前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記絶縁膜の表面に重なる形で設けられる配向膜と、前記非表示領域に配されるとともに前記絶縁膜の表面から突出する形で設けられる成膜範囲規制部と、前記非表示領域において前記成膜範囲規制部よりも前記表示領域寄りの位置に配されるとともに前記絶縁膜を部分的に凹ませる形で設けられる配向膜材料貯留部と、を備える。
配向膜の成膜に際しては、液体状態とされる配向膜の材料を、基板における表示領域に供給するようにしており、その材料が基板に設けられた絶縁膜の表面において広がるよう流動することで、絶縁膜の表面に重なる形で配向膜が成膜されるようになっている。配向膜は、表示領域と非表示領域とに跨る形で配されることで、表示領域に欠損なく配置される確実性が高いものとなっている。
ここで、非表示領域には、絶縁膜の表面から突出する形で成膜範囲規制部が設けられているので、成膜時に絶縁膜の表面において表示領域側から非表示領域側へと広がる配向膜の材料が成膜範囲規制部によってそれよりも外側に広がるのが避けられる。これにより、配向膜の成膜範囲が規制される。ところで、成膜時に絶縁膜の表面を広がる配向膜の材料は、絶縁膜の表面から突出する成膜範囲規制部がいわば堰として機能することによってそれ以上の広がりが規制されるのであるが、広がりが規制された材料は表示領域側に戻されることになるため、上記成膜範囲規制部による規制位置を起点として配向膜に膜厚が局所的に厚くなる部分、つまり肉厚部分が生じることになる。この配向膜に生じる肉厚部分が表示領域内に及ぶ形となると、表示領域において配向膜の膜厚にムラが生じてしまう。特に、非表示領域の幅が狭くなる、いわゆる狭額縁化が進行すると、上記肉厚部分が表示領域内に配され易くなる傾向にあった。
そこで、非表示領域において成膜範囲規制部よりも表示領域寄りの位置に、絶縁膜を部分的に凹ませる形で配向膜材料貯留部を設けるようにし、配向膜の材料が配向膜材料貯留部内に貯留されるようになっているので、配向膜の材料が成膜範囲規制部によって表示領域側に戻されるのに伴って配向膜に肉厚部分が生じても、配向膜の材料が配向膜材料貯留部内に貯留される分だけ、肉厚部分の形成範囲が狭くなるので、同肉厚部分が表示領域内に及ぶ形とはなり難くなっている。これにより、表示領域において配向膜の膜厚が均一なものとなるので、当該表示部品を用いてなされる表示に係る表示品位の向上が図られる。特に、狭額縁化を図る上で好適となる。
本発明の表示装置は、上記した第1の表示部品または第2の表示部品と、前記第1の表示部品または前記第2の表示部品に対して間隔を空けて対向状に貼り合わせられる対向表示部品と、前記第1の表示部品または前記第2の表示部品と前記対向表示部品との間に挟持される液晶と、前記液晶を取り囲むとともに前記第1の表示部品または前記第2の表示部品と前記対向表示部品との間に介在することで前記液晶を封止するシール部と、を備えており、前記成膜範囲規制部は、前記シール部よりも前記表示領域寄りの位置に配されるとともに前記表示領域を全周にわたって取り囲む形で設けられている。
このような表示装置によれば、第1の表示部品または第2の表示部品に備えられる配向膜材料貯留部内に配向膜の材料が貯留されることで、配向膜に生じ得る肉厚部分が表示領域内に及ぶ形とはなり難くなっているので、表示領域において配向膜の膜厚が均一なものとなり、もって当該表示装置における表示品位の向上が図られる。そして、シール部よりも表示領域寄りの位置に配されるとともに表示領域を全周にわたって取り囲む形で設けられる成膜範囲規制部により配向膜の成膜範囲が規制されることで、配向膜がシール部と重なる配置とされる事態が生じ難くなる。これにより、シール部のシール性能に悪影響が及ぶ事態が生じ難くなるので、液晶内に外部から水分が浸入する、などといった事態が生じ難くなる。
本発明の表示装置の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記第1の表示部品若しくは前記第2の表示部品、または前記対向表示部品における前記液晶側には、画像を表示するための表示素子が設けられており、前記表示素子には、酸化物半導体からなる半導体膜が含まれている。このようにすれば、表示素子によって表示領域に画像を表示することが可能とされる。表示素子に含まれる半導体膜をなす酸化物半導体は、水分に曝されると、その電気的な特性が変化し易くなるものの、上記したように配向膜がシール部と重なる配置とされる事態が生じ難くされることで、液晶内に外部から水分が浸入し難くなっているので、酸化物半導体の電気的な特性が変化し難くなり、もって表示素子に性能劣化が生じ難いものとされる。
(1)前記第1の表示部品若しくは前記第2の表示部品、または前記対向表示部品における前記液晶側には、画像を表示するための表示素子が設けられており、前記表示素子には、酸化物半導体からなる半導体膜が含まれている。このようにすれば、表示素子によって表示領域に画像を表示することが可能とされる。表示素子に含まれる半導体膜をなす酸化物半導体は、水分に曝されると、その電気的な特性が変化し易くなるものの、上記したように配向膜がシール部と重なる配置とされる事態が生じ難くされることで、液晶内に外部から水分が浸入し難くなっているので、酸化物半導体の電気的な特性が変化し難くなり、もって表示素子に性能劣化が生じ難いものとされる。
(2)前記酸化物半導体は、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含んでいる。このようにすれば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含む酸化物半導体の電気的な特性が変化し難くなるので、表示素子に性能劣化が生じ難いものとされる。
(3)前記酸化物半導体は、結晶性を有している。このようにすれば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含有し且つ結晶性を有する酸化物半導体の電気的な特性が変化し難くなるので、表示素子に性能劣化が生じ難いものとされる。
(発明の効果)
本発明によれば、配向膜の膜厚の均一化を図ることができる。
本発明によれば、配向膜の膜厚の均一化を図ることができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図12によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図2から図4などを基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
本発明の実施形態1を図1から図12によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図2から図4などを基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
液晶表示装置10は、図1及び図2に示すように、画像を表示可能で且つ中央側に配される表示領域(アクティブエリア)AA、及び表示領域AAを取り囲む形で外周側に配される非表示領域(ノンアクティブエリア)NAAを有する液晶パネル(表示装置、表示パネル)11と、液晶パネル11を駆動するドライバ(パネル駆動部)21と、ドライバ21に対して各種入力信号を外部から供給する制御回路基板(外部の信号供給源)12と、液晶パネル11と外部の制御回路基板12とを電気的に接続するフレキシブル基板(外部接続部品)13と、液晶パネル11に光を供給する外部光源であるバックライト装置(照明装置)14とを備える。また、液晶表示装置10は、相互に組み付けた液晶パネル11及びバックライト装置14を収容・保持するための表裏一対の外装部材15,16をも備えており、このうち表側の外装部材15には、液晶パネル11の表示領域AAに表示された画像を外部から視認させるための開口部15aが形成されている。本実施形態に係る液晶表示装置10は、携帯電話(スマートフォンなどを含む)、ノートパソコン(タブレット型ノートパソコンなどを含む)、携帯型情報端末(電子ブックやPDAなどを含む)、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機、電子インクペーパなどの各種電子機器(図示せず)に用いられるものである。このため、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11の画面サイズは、数インチ〜10数インチ程度とされ、一般的には小型または中小型に分類される大きさとされている。
先に、バックライト装置14について簡単に説明する。バックライト装置14は、図2に示すように、表側(液晶パネル11側)に向けて開口した略箱形をなすシャーシ14aと、シャーシ14a内に配された図示しない光源(例えば冷陰極管、LED、有機ELなど)と、シャーシ14aの開口部を覆う形で配される図示しない光学部材とを備える。光学部材は、光源から発せられる光を面状に変換するなどの機能を有するものである。
続いて、液晶パネル11について説明する。液晶パネル11は、図1に示すように、全体として縦長な方形状(矩形状)をなしており、その長辺方向における一方の端部側(図1に示す上側)に片寄った位置に表示領域AAが配されるとともに、長辺方向における他方の端部側(図1に示す下側)に片寄った位置にドライバ21及びフレキシブル基板13がそれぞれ取り付けられている。この液晶パネル11において表示領域AA外の領域が、画像が表示されない非表示領域NAAとされ、この非表示領域NAAは、表示領域AAを取り囲む略枠状の領域(後述するCF基板11aにおける額縁部分)と、長辺方向の他方の端部側に確保された領域(後述するアレイ基板11bのうちCF基板11aとは重畳せずに露出する部分)とからなり、このうちの長辺方向の他方の端部側に確保された領域にドライバ21及びフレキシブル基板13の実装領域(取付領域)が含まれている。液晶パネル11における短辺方向が各図面のX軸方向と一致し、長辺方向が各図面のY軸方向と一致している。なお、図1及び図7では、CF基板11aよりも一回り小さな枠状の一点鎖線が表示領域AAの外形を表しており、当該一点鎖線よりも外側の領域が非表示領域NAAとなっている。
続いて、液晶パネル11に接続される部材について説明する。制御回路基板12は、図1及び図2に示すように、バックライト装置14におけるシャーシ14aの裏面(液晶パネル11側とは反対側の外面)にネジなどにより取り付けられている。この制御回路基板12は、紙フェノールないしはガラスエポキシ樹脂製の基板上に、ドライバ21に各種入力信号を供給するための電子部品が実装されるとともに、図示しない所定のパターンの配線(導電路)が配索形成されている。この制御回路基板12には、フレキシブル基板13の一方の端部(一端側)が図示しないACF(Anisotropic Conductive Film)を介して電気的に且つ機械的に接続されている。
フレキシブル基板(FPC基板)13は、図2に示すように、絶縁性及び可撓性を有する合成樹脂材料(例えばポリイミド系樹脂等)からなる基材を備え、その基材上に多数本の配線パターン(図示せず)を有しており、長さ方向についての一方の端部が既述した通りシャーシ14aの裏面側に配された制御回路基板12に接続されるのに対し、他方の端部(他端側)が液晶パネル11におけるアレイ基板11bに接続されているため、液晶表示装置10内では断面形状が略U型となるよう折り返し状に屈曲されている。フレキシブル基板13における長さ方向についての両端部においては、配線パターンが外部に露出して端子部(図示せず)を構成しており、これらの端子部がそれぞれ制御回路基板12及び液晶パネル11に対して電気的に接続されている。これにより、制御回路基板12側から供給される入力信号を液晶パネル11側に伝送することが可能とされている。
ドライバ21は、図1に示すように、内部に駆動回路を有するLSIチップからなるものとされ、信号供給源である制御回路基板12から供給される信号に基づいて作動することで、信号供給源である制御回路基板12から供給される入力信号を処理して出力信号を生成し、その出力信号を液晶パネル11の表示領域AAへ向けて出力するものとされる。このドライバ21は、平面に視て横長の方形状をなす(液晶パネル11の短辺に沿って長手状をなす)とともに、液晶パネル11(後述するアレイ基板11b)の非表示領域NAAに対して直接実装され、つまりCOG(Chip On Glass)実装されている。なお、ドライバ21の長辺方向がX軸方向(液晶パネル11の短辺方向)と一致し、同短辺方向がY軸方向(液晶パネル11の長辺方向)と一致している。
改めて、液晶パネル11について説明する。液晶パネル11は、図3に示すように、互いに対向状をなすとともに間に内部空間ISを有する一対の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に挟持されるとともに内部空間ISに配されて電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層(液晶)11cと、両基板11a,11b間に介在し、内部空間IS及びそこに配された液晶層11cを取り囲む形で配されるとともに内部空間IS及びそこに配された液晶層11cを封止するシール部11jと、を少なくとも有している。一対の基板11a,11bのうち表側(正面側)がCF基板(対向表示部品)11aとされ、裏側(背面側)がアレイ基板(TFT基板、アクティブマトリクス基板、表示部品)11bとされる。なお、両基板11a,11bの外面側には、それぞれ偏光板11f,11gが貼り付けられている。
液晶層11cは、いわゆる滴下注入法により両基板11a,11b間に封入されており、具体的にはCF基板11a上に液晶層11cをなす液晶材料を滴下した後に、CF基板11aに対してアレイ基板11bを貼り合わせると、液晶材料が両基板11a,11b間に形成される内部空間ISにおいて万遍なく拡げられることで形成されている。シール部11jは、液晶パネル11のうち非表示領域NAAに配されるとともに平面に視て(各基板11a,11bの板面に対する法線方向から視て)非表示領域NAAに倣う縦長の略枠状をなしている(図1及び図7)。シール部11jは、液晶パネル11の製造過程において一対の基板11a,11bのうちのCF基板11aに対して形成されている。このシール部11jにより両基板11a,11bの外周端部において両基板11a,11b間の間隔(液晶層11cの厚み)、つまりセルギャップが一定に維持されており、このセルギャップの具体的な数値は、例えば3μm〜3.6μm程度とされる。シール部11jは、例えば紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化性樹脂材料(硬化性樹脂材料)と、紫外線硬化性樹脂材料中に分散配合される多数のスペーサ粒子とを少なくとも含有している。紫外線硬化性樹脂材料は、紫外線の照射を受ける前では流動性を有する液体状態とされるものの、紫外線の照射を受けると硬化して固体状態となる。スペーサ粒子は、合成樹脂製で球状をなしており、紫外線硬化性樹脂材料中に所定の濃度(例えば約1wt%程度)でもって配合されるとともに、その径寸法が液晶パネル11のセルギャップと概ね等しいものとされる。また、シール部11jのうち、液晶パネル11におけるドライバ21及びフレキシブル基板13の実装領域を除いた残りの3辺の端部(非実装側端部)に配された部分は、非表示領域NAAにおける最外端位置に配されている(図1)。
本実施形態に係る液晶パネル11は、動作モードがIPS(In-Plane Switching)モードをさらに改良したFFS(Fringe Field Switching)モードであり、図4に示すように、一対の基板11a,11bのうちのアレイ基板11b側に後述する画素電極(第2透明電極)18及び共通電極(第1透明電極)22を共に形成し、且つこれら画素電極18と共通電極22とを異なる層に配してなるものである。CF基板11a及びアレイ基板11bは、それぞれほぼ透明な(高い透光性を有する)ガラス基板(基板)GSを備えており、当該ガラス基板GS上に各種の膜(構造物)を積層形成してなるものとされる。このうち、CF基板11aは、図1及び図2に示すように、短辺寸法がアレイ基板11bと概ね同等であるものの、長辺寸法がアレイ基板11bよりも小さなものとされるとともに、アレイ基板11bに対して長辺方向についての一方(図1に示す上側)の端部を揃えた状態で貼り合わせられている。従って、アレイ基板11bのうち長辺方向についての他方(図1に示す下側)の端部は、所定範囲にわたってCF基板11aが重なり合うことがなく、表裏両板面が外部に露出した状態とされており、ここにドライバ21及びフレキシブル基板13の実装領域が確保されている。なお、図4及び図7は、各基板11a,11bに備えられる膜(構造物)を概略的に表したものであり、図示された各構造物の大きさ(厚み、高さなど)や配置が必ずしも実物の大きさや配置と一致したものとはなっていない。
まず、アレイ基板11bの内面側(液晶層11c側、CF基板11aとの対向面側)に既知のフォトリソグラフィ法によって積層形成された各種の膜について説明する。アレイ基板11bには、図6に示すように、下層(ガラス基板GS)側から順に第1金属膜(ゲート金属膜)34、ゲート絶縁膜35、半導体膜36、保護膜(エッチングストッパ膜、絶縁膜、無機絶縁膜)37、第2金属膜(ソース金属膜)38、第1層間絶縁膜(絶縁膜、無機絶縁膜)39、有機絶縁膜(絶縁膜)40、第1透明電極膜23、第2層間絶縁膜(絶縁膜、無機絶縁膜)41、第2透明電極膜24、アレイ基板側配向膜(配向膜)11eが積層形成されている。なお、図5では、第1金属膜34、半導体膜36、及び第2金属膜38については、それぞれ網掛け状にして図示している。
第1金属膜34は、チタン(Ti)及び銅(Cu)の積層膜により形成されている。ゲート絶縁膜35は、少なくとも第1金属膜34の上層側に積層されるものであり、例えば酸化珪素(SiO2)からなるものとされる。半導体膜36は、材料として酸化物半導体を用いた薄膜からなるものとされており、具体的な酸化物半導体として、例えば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を主成分としたIn−Ga−Zn−O系半導体(酸化インジウムガリウム亜鉛)が用いられている。ここで、In−Ga−Zn−O系半導体は、In(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)の三元系酸化物であって、In、Ga及びZnの割合(組成比)は特に限定されず、例えばIn:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等を含む。本実施形態では、In、GaおよびZnを1:1:1の割合で含むIn−Ga−Zn−O系半導体を用いる。半導体膜36をなす酸化物半導体(In−Ga−Zn−O系半導体)は、アモルファスでもよいが、好ましくは結晶質部分を含む結晶性を有するものとされる。結晶性を有する酸化物半導体としては、例えば、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質In−Ga−Zn−O系半導体が好ましい。このような酸化物半導体(In−Ga−Zn−O系半導体)の結晶構造は、例えば、特開2012−134475号公報に開示されている。参考のために、特開2012−134475号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
保護膜37は、無機材料である酸化シリコン(SiO2)からなる、無機絶縁膜とされている。第2金属膜38は、チタン(Ti)及び銅(Cu)の積層膜により形成されている。第1層間絶縁膜39は、無機材料である酸化シリコン(SiO2)からなる、無機絶縁膜とされている。有機絶縁膜40は、感光性を有する有機材料であるアクリル系樹脂材料(例えばポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA))からなるものとされており、アレイ基板11bの製造工程において既知のフォトリソグラフィ法によってパターニングされるようになっている。第1透明電極膜23及び第2透明電極膜24は、共にITO(Indium Tin Oxide)或いはZnO(Zinc Oxide)といった透明電極材料からなる。第2層間絶縁膜41は、無機材料である窒化シリコン(SiNx)からなる、無機絶縁膜とされる。これら各絶縁膜37,39〜41のうち、有機絶縁膜40は、その膜厚が他の無機絶縁膜37,39,41に比べて厚く、具体的には例えば2μm(二万Å)程度とされており、平坦化膜として機能するものである。各絶縁膜37,39〜41のうち、有機絶縁膜40を除いた各無機絶縁膜37,39,41は、その膜厚が有機絶縁膜40に比べて薄く、具体的には例えば0.3μm(三千Å)程度とされる。アレイ基板側配向膜11eは、液晶層11cに含まれる液晶分子を配向させるためのものであり、例えばポリイミドからなるものとされる。アレイ基板側配向膜11eは、液晶層11cに臨むよう第2層間絶縁膜41及び画素電極18の表面を覆うとともに、アレイ基板11bにおける表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る範囲にわたるようベタ状に形成され、詳しくは表示領域AAの全域と非表示領域NAAの内周側部分(表示領域AAに隣り合う部分)とにわたって配されている。このアレイ基板側配向膜11eは、特定の波長領域の光(例えば紫外線など)が照射されることで、その光の照射方向に沿って液晶分子を配向させることが可能な光配向膜とされる。上記した各膜のうち、第1透明電極膜23及び第2透明電極膜24は、アレイ基板11bの表示領域AAにのみ形成され、非表示領域NAAには形成されていないのに対し、ゲート絶縁膜35、保護膜37、第1層間絶縁膜39、有機絶縁膜40及び第2層間絶縁膜41といった絶縁材料からなる各絶縁膜については、アレイ基板11bのほぼ全面にわたるベタ状のパターン(一部に開口を有する)として形成されている。また、第1金属膜34、半導体膜36及び第2金属膜38は、アレイ基板11bの表示領域AA及び非表示領域NAAの双方に所定のパターンでもって形成されている。
続いて、アレイ基板11bにおける表示領域AA内に存在する構成について順次に詳しく説明する。アレイ基板11bの表示領域AAには、図5に示すように、スイッチング素子であるTFT(薄膜トランジスタ、表示素子)17及び画素電極18が多数個ずつマトリクス状に並んで設けられるとともに、これらTFT17及び画素電極18の周りには、格子状をなすゲート配線(走査信号線、行制御線)19及びソース配線(列制御線、データ線)20が取り囲むようにして配設されている。言い換えると、格子状をなすゲート配線19及びソース配線20の交差部に、TFT17及び画素電極18が行列状に並列配置されている。ゲート配線19は、第1金属膜34からなるのに対し、ソース配線20は、第2金属膜38からなり、相互の交差部位間にはゲート絶縁膜35及び保護膜37が介在する形で配されている。詳しくは次述するが、ゲート配線19とソース配線20とが、それぞれTFT17のゲート電極17aとソース電極17bとに接続され、画素電極18がTFT17のドレイン電極17cに接続されている(図6)。ゲート配線19は、画素電極18における一方(図5に示す下側)の端部に対して平面に視て(アレイ基板11b(ガラス基板GS)の板面に対する法線方向から視て)重畳する配置とされる。さらには、アレイ基板11bには、ゲート配線19に並行するとともに画素電極18の一部に対して平面に視て重畳する補助容量配線(蓄積容量配線、Cs配線)25が設けられている。補助容量配線25は、ゲート配線19と同じ第1金属膜34からなり、画素電極18における他方(図5に示す上側)の端部に対して平面に視て重畳する配置、つまりY軸方向についてゲート配線19との間に画素電極18の中央側部分を挟んで反対側に配されている。言い換えると、補助容量配線25は、自身が重畳した画素電極18に対して図5に示す上側に隣り合う画素電極18にTFT17を介して接続されたゲート配線19との間に、Y軸方向について所定の間隔を空けつつ隣り合う配置とされる。補助容量配線25は、Y軸方向についてゲート配線19と交互に配されている。
TFT17は、図5に示すように、ゲート配線19上に載る形、つまりその全体がゲート配線19と平面に視て重畳する形で配されており、ゲート配線19の一部がTFT17のゲート電極17aを構成するとともに、ソース配線20のうちゲート配線19と平面に視て重畳する部分がTFT17のソース電極17bを構成している。TFT17は、ソース電極17bとの間にX軸方向について所定の間隔を空けつつ対向状に配されることで島状をなすドレイン電極17cを有している。ドレイン電極17cは、ソース電極17b(ソース配線20)と同じ第2金属膜38からなり、画素電極18における一方の端部(後述するスリット18aの非形成部位)と平面に視て重畳する配置とされる。また、ドレイン電極17cには、同じ第2金属膜38からなるドレイン配線27が連ねられており、このドレイン配線27は、連ねられたドレイン電極17cからY軸方向に沿って図5に示す下側、つまり補助容量配線25側に向けて延出するとともにその延出端には、補助容量配線25及び隣の画素電極18(詳しくは当該ドレイン電極17cに接続された画素電極18に対して図5に示す下側に隣り合う画素電極18)に対して平面に視て重畳することで容量を形成する容量形成部27aが形成されている。なお、ゲート配線19のうちソース配線20とは平面に視て非重畳とされる部分は、ソース配線20と平面に視て重畳する部分に比べて線幅が広くなるよう形成されているのに対し、ソース配線20のうちゲート配線19及び補助容量配線25と平面に視て重畳する部分は、ゲート配線19及び補助容量配線25とは平面に視て非重畳とされる部分に比べて線幅が広くなるよう形成されている。
TFT17は、図6に示すように、第1金属膜34からなるゲート電極17aと、半導体膜36からなりゲート電極17aと平面に視て重畳するチャネル部17dと、保護膜37からなりチャネル部17dと平面に視て重畳する位置に2つの開口部17e1,17e2が貫通して形成されてなる保護部17eと、第2金属膜38からなり2つの開口部17e1,17e2のうちの一方の開口部17e1を通してチャネル部17dに接続されるソース電極17bと、第2金属膜38からなり2つの開口部17e1,17e2のうちの他方の開口部17e2を通してチャネル部17dに接続されるドレイン電極17cとを有している。このうち、ゲート電極17aは、ゲート配線19のうち少なくともソース電極17b、ドレイン電極17c及びチャネル部17dと平面に視て重畳する部分を含んでいる。チャネル部17dは、X軸方向に沿って延在するとともにソース電極17bとドレイン電極17cとを架け渡して両電極17b,17c間での電子の移動を可能としている。ここで、チャネル部17dをなす半導体膜36は、既述した通り酸化物半導体薄膜であり、この酸化物半導体薄膜は、電子移動度がアモルファスシリコン薄膜などに比べると、例えば20倍〜50倍程度と高くなっているので、TFT17を容易に小型化して画素電極18の透過光量を極大化することができ、もって高精細化及びバックライト装置14の低消費電力化などを図る上で好適とされる。しかも、チャネル部17dの材料を酸化物半導体とすることで、仮にチャネル部の材料としてアモルファスシリコンを用いた場合に比べると、TFT17のオフ特性が高く、オフリーク電流が例えば100分の1程度と極めて少なくなるので、画素電極18の電圧保持率が高いものとなり、もって液晶パネル11の低消費電力化などを図る上で有用とされる。このような酸化物半導体薄膜を有するTFT17は、ゲート電極17aが最下層に配され、その上層側にゲート絶縁膜35を介してチャネル部17dが積層されてなる、逆スタガ型とされており、一般的なアモルファスシリコン薄膜を有するTFTと同様の積層構造とされる。
画素電極18は、図6に示すように、第2透明電極膜24からなり、ゲート配線19とソース配線20とに囲まれた領域において全体として平面に視て縦長の略方形状(略矩形状)をなしている。画素電極18における一方の端部がゲート配線19と平面に視て重畳するのに対し、この重畳部分を除いた部分は、ゲート配線19とは平面に視て非重畳とされるとともに、この非重畳部分には、縦長のスリット18aが複数本(図5では2本)設けられることで略櫛歯状に形成されている。なお、このスリット18aは、画素電極18のうちゲート配線19と平面に視て重畳される部分の一部にまで延びている。また、画素電極18における図5に示す下端位置は、ゲート配線19の同下端位置と、ドレイン電極17cの同下端位置との間とされ、詳細にはドレイン電極17cの同下端位置寄りの配置とされる。画素電極18は、第2層間絶縁膜41上に形成されており、次述する共通電極22との間に第2層間絶縁膜41が介在している。画素電極18の下層側に配された第1層間絶縁膜39、有機絶縁膜40及び第2層間絶縁膜41のうち、ドレイン電極17c及び画素電極18と平面に視て重畳する位置には、コンタクトホール26が上下に貫通する形で形成されており、このコンタクトホール26を通して画素電極18がドレイン電極17cに接続されている。これにより、TFT17のゲート電極17aを通電すると、チャネル部17dを介してソース電極17bとドレイン電極17cとの間に電流が流されるとともに画素電極18に所定の電位が印加される。
共通電極22は、第1透明電極膜23からなり、アレイ基板11bの表示領域AAにおけるほぼ全面にわたる、いわゆるベタ状のパターンとされる。共通電極22は、図6に示すように、有機絶縁膜40と第2層間絶縁膜41との間に挟まれる形で配されている。共通電極22には、図示しない共通配線から共通電位(基準電位)が印加されるので、上記のようにTFT17により画素電極18に印加する電位を制御することで、両電極18,22間に所定の電位差を生じさせることができる。両電極18,22間に電位差が生じると、液晶層11cには、画素電極18のスリット18aによってアレイ基板11bの板面に沿う成分に加えて、アレイ基板11bの板面に対する法線方向の成分を含むフリンジ電界(斜め電界)が印加されるので、液晶層11cに含まれる液晶分子のうち、スリット18aに存在するものに加えて、画素電極18上に存在するものもその配向状態を適切にスイッチングすることができる。もって、液晶パネル11の開口率が高くなって十分な透過光量が得られるとともに、高い視野角性能を得ることができる。なお、共通電極22には、TFT17の一部と平面に視て重畳する部分(詳しくは、図5において二点鎖線にて囲んだ略方形状の範囲)に開口部22aが形成されている。
続いて、CF基板11aにおける表示領域AA内に存在する構成について詳しく説明する。CF基板11aにおける内面側(液晶層11c側、アレイ基板11bとの対向面側)には、図4に示すように、表面に重なる形でカラーフィルタ11h及び遮光部(ブラックマトリクス)11iが設けられている。このうち、カラーフィルタ11hは、相対的に上層側に、遮光部11iは、相対的に下層側にそれぞれ配されている。カラーフィルタ11hは、感光性樹脂材料に着色のための顔料を含有させてなり、CF基板11aに製造工程において既知のフォトリソグラフィ法によってパターニングされることで形成されている。カラーフィルタ11hは、CF基板11aの表示領域AAにおいて、アレイ基板11b側の各画素電極18と平面に視て重畳する位置に行列状(マトリクス状)に平面配置される多数の着色部11hR,11hG,11hBから構成されている。各着色部11hR,11hG,11hBは、その外形が対向する画素電極18の外形に倣って平面に視て縦長の方形状をなしており、対向する画素電極18と共に画素(単位画素)を構成している。カラーフィルタ11hは、赤色、緑色、青色をそれぞれ呈する各着色部11hR,11hG,11hBが行方向(X軸方向)に沿って交互に繰り返し並ぶことで着色部群を構成し、その着色部群が列方向(Y軸方向)に沿って多数並ぶ配置とされる。遮光部11iは、感光性樹脂材料に遮光材料(例えばカーボンブラック)を含有させることで高い遮光性を有しており、CF基板11aに製造工程において既知のフォトリソグラフィ法によってパターニングされることで形成されている。遮光部11iは、CF基板11aの表示領域AAにおいて、互いに隣り合う各着色部11hR,11hG,11hB間を仕切るよう配されることで画素間の混色を防止する画素間遮光部(格子状遮光部)と、CF基板11aの非表示領域NAAにおいて、額縁状をなす額縁状遮光部とから構成されている。このうち、画素間遮光部は、アレイ基板11b側のゲート配線19及びソース配線20に対して平面に視て重畳するよう格子状に形成されている。
CF基板11aには、図4に示すように、上記したカラーフィルタ11h及び遮光部11iを覆う形でOC層(オーバーコート層、絶縁膜)11kが形成されている。OC層11kは、アレイ基板11b側の有機絶縁膜40と同様に、例えば感光性を有する有機材料であるアクリル系樹脂材料(例えばポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA))からなり、CF基板11aの製造工程において既知のフォトリソグラフィ法によってパターニングされるようになっている。OC層11kは、その膜厚がカラーフィルタ11hや遮光部11iよりも厚くされることで、平坦化膜として機能するものである。CF基板11aには、OC層11kの一部に対して積層する形でスペーサ部(フォトスペーサ)11lが形成されている。スペーサ部11lは、OC層11kからアレイ基板11b側に向けて液晶層11cを貫く形で突出する柱状をなすとともにその立ち上がり先端部が対向するアレイ基板側配向膜11eに対して当接されることで、表示領域AAにおいて一対の基板11a,11b間の間隔(内部空間ISの厚み)、つまりセルギャップを一定に維持することが可能とされており、表示領域AA内に多数が各色の画素毎に分散配置されている。スペーサ部11lは、ほぼ透明な感光性樹脂材料からなり、CF基板11aに製造工程において既知のフォトリソグラフィ法によってパターニングされることで形成されている。スペーサ部11lは、遮光部11iの画素間遮光部と平面に視て重畳する位置に配されており、それによりアレイ基板11b側から各着色部へ向かう光の妨げとなり難いものとされる。詳しくは、スペーサ部11lは、アレイ基板11b側のゲート配線19とソース配線20との交差部(ソース電極17b)と平面に視て重畳する平面配置とされる。OC層11kの表面には、図7に示すように、液晶層11cに含まれる液晶分子を配向させるためのCF基板側配向膜(配向膜)11dが液晶層11cに臨む形で形成されている。CF基板側配向膜11dは、例えばポリイミドからなるものとされており、CF基板11aにおける表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る範囲にわたるようベタ状に形成され、詳しくは表示領域AAの全域と非表示領域NAAの内周側部分(表示領域AAに隣り合う部分)とにわたって配されている。このCF基板側配向膜11dは、特定の波長領域の光(例えば紫外線など)が照射されることで、その光の照射方向に沿って液晶分子を配向させることが可能な光配向膜とされる。
ここで、上記した液晶パネル11に係る駆動方法に関して説明する。液晶パネル11の駆動に際しては、制御回路基板12によりドライバ21を介して液晶パネル11に各種信号を供給することで、各TFT17の動作を制御している。具体的には、制御回路基板12は、ドライバ21を介して各ゲート配線19に走査信号を供給するとともに各ソース配線20にデータ信号を供給することで、行方向に沿って並ぶ画素群を構成するTFT17群を列方向に沿って順次に走査し、それにより画素群を構成する画素電極18群を列方向に沿って順次に充電するようにしている。この駆動に際しては、全てのゲート配線19を走査して画面のリフレッシュを行う走査期間(リフレッシュ期間、リフレッシュフレーム)に続いて、全てのゲート配線19を非走査状態として画面のリフレッシュを休止する休止期間(ノンリフレッシュ期間、ノンリフレッシュフレーム)を設ける駆動方式(休止駆動)を採れば、制御回路基板12及びドライバ21の動作が休止されることで液晶表示装置10の消費電力を低減することができる。このような休止駆動を行うと、走査に伴って画素電極18に充電された電圧が休止期間において低下することが懸念される。つまり、仮にTFT17や画素電極18からリーク電流が流れると、走査期間にて画素電極18に充電された電圧が休止期間の間に低下し易くなり、それにより液晶層11cの配向状態が変化するとともにその画素における光の透過光量が変化し、結果として表示品位が低下するおそれがある。その点、本実施形態では、TFT17の半導体膜36として酸化物半導体を用いるようにしているので、TFT17のオフリーク電流が少なくなっている。これにより、画素電極18の電圧保持率が高いものとなり、上記のような休止駆動を行う上で極めて好適となっている。この休止駆動は、主に液晶パネル11に静止画を表示する際に用いられる。
ところで、上記した構成の液晶パネル11をなすアレイ基板11bには、図7及び図9に示すように、アレイ基板側配向膜11eの成膜範囲を規制するための成膜範囲規制部28が設けられている。アレイ基板側配向膜11eの成膜は、アレイ基板11bの製造工程において、インクジェット装置によりアレイ基板側配向膜11eの材料を表示領域AAに供給し、その材料がアレイ基板11bの板面に沿って広がることでなされるのであるが、このときにアレイ基板側配向膜11eの材料が広がる範囲を成膜範囲規制部28により規制することで、同材料がシール部11jの形成予定箇所に付着したり、ドライバ21やフレキシブル基板13の実装領域(ドライバ21やフレキシブル基板13に対する接続端子)に付着する事態を回避することができる。以下、成膜範囲規制部28について詳しく説明する。なお、図7では、紙面の都合上、成膜範囲規制部28を太線により図示している。
成膜範囲規制部28は、図7及び図9に示すように、アレイ基板11bの非表示領域NAAにおいて、有機絶縁膜40の表面を部分的に凹ませる形で設けられており、断面形状が略円弧状に湾曲した溝からなるものとされる。成膜範囲規制部28は、非表示領域NAAのうち、シール部11jよりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに、表示領域AAを全周にわたって取り囲むよう平面に視て枠状(無端環状)をなしている。言い換えると、成膜範囲規制部28は、非表示領域NAAのうち、シール部11jの内周側の位置に配されるとともに、シール部11jに沿ってその全周にわたって並行する形で枠状をなしている。成膜範囲規制部28は、図8及び図9に示すように、非表示領域NAAにおいて内周側(相対的に表示領域AAに近い側)と外周側(相対的にシール部11jに近い側)とに2つが互いに並行する形で設けられており、その間には所定の間隔が空けられている。これにより、アレイ基板側配向膜11eの成膜に際して、仮に内周側の成膜範囲規制部28によりアレイ基板側配向膜11eの材料の流動を規制できなかった場合でも、外周側の成膜範囲規制部28によってアレイ基板側配向膜11eの材料の流動を規制することが可能とされる。このような成膜範囲規制部28が設けられた有機絶縁膜40の上層側に積層される第2層間絶縁膜41は、成膜範囲規制部28と平面に視て重畳する部分については、成膜範囲規制部28に倣って略円弧状に湾曲した断面形状とされている。
そして、成膜範囲規制部28の側面は、図9に示すように、ガラス基板GSの法線方向(Z軸方向)に対して傾斜状をなしており、その傾斜角度が所定の値に設定されることで、アレイ基板側配向膜11eを成膜する際に表示領域AA側から外側に向けて広がるアレイ基板側配向膜11eの材料を支持し、同材料がそれ以上広がるのを規制することが可能とされる。詳しくは、成膜範囲規制部28の側面は、図10に示すように、ガラス基板GSの法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部28の幅方向(X軸方向またはY軸方向)についての位置に応じて連続的に変化しており、アレイ基板側配向膜11eの材料に対する支持部位がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度θ1が最小値θ2とはならない設定とされる。言い換えると、成膜範囲規制部28の側面におけるアレイ基板側配向膜11eの材料に対する支持部位は、成膜範囲規制部28の側面のうちガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ2となる位置よりも表示領域AA寄りとなる設定とされる。つまり、成膜範囲規制部28の側面におけるガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ2は、アレイ基板側配向膜11eの成膜時にその材料を確実に支持してそれ以上の広がりを確実に規制することができるような値に設定されている。具体的には、成膜範囲規制部28は、側面におけるガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ2が、50°以下となるよう設けられている。図10では、成膜範囲規制部28の側面におけるガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ2が約50°とされるものを例示している。なお、成膜範囲規制部28の側面のうちアレイ基板側配向膜11eの材料に対する支持部位がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度θ1は、アレイ基板側配向膜11eの材料の流動を規制する「流動規制角度」と言い換えることができ、側面が上記法線方向に対してなす角度が、流動規制角度θ1よりも大きければアレイ基板側配向膜11eの材料の流動を規制可能とされ、逆に流動規制角度θ1よりも小さければアレイ基板側配向膜11eの材料の流動を規制するのが難しくなる。この流動規制角度θ1は、アレイ基板側配向膜11eの材料に係る表面張力及び粘度などによって決まるものとされる。また、成膜範囲規制部28の側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度は、小さいほど急な傾斜であり、逆に大きいほど緩やかな傾斜である、と言える。以上のように成膜範囲規制部28は、アレイ基板11bの非表示領域NAAに配されるとともに絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面を部分的に凹ませる形で設けられることで、アレイ基板側配向膜11eの成膜範囲を規制することができるものとされる。
ところで、アレイ基板側配向膜11eの成膜に際して、成膜範囲規制部28の側面にて支持されたアレイ基板側配向膜11eの材料は、図9に示すように、その支持位置(アレイ基板側配向膜11eの最外端位置)を起点として表示領域AAに戻されることになる。そして、この戻された材料が盛り上がった形で固化することで、アレイ基板側配向膜11eには、上記材料の支持位置である最外端位置から所定幅にわたって膜厚が局所的に厚い肉厚部分FPが形成されることになる。この肉厚部分FPは、アレイ基板側配向膜11eのうち、非表示領域NAAに配される部分のみならず、表示領域AAに配される部分にまで及ぶ形で形成されると、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚にムラが生じてしまう。このようにアレイ基板側配向膜11eの膜厚ムラが表示領域AA内に生じると、液晶パネル11に表示される画像に係る表示品位が低下するおそれがあった。特に、液晶表示装置10が狭額縁化されると、成膜範囲規制部28によるアレイ基板側配向膜11eの材料の支持位置から表示領域AAまでの距離が短くなるため、上記肉厚部分FPが表示領域AA内により配され易くなり、表示品位の低下がより生じ易くなる傾向にあった。
そこで、本実施形態に係るアレイ基板11bには、図7及び図9に示すように、アレイ基板側配向膜11eの成膜時にアレイ基板側配向膜11eの材料を貯留することが可能な配向膜材料貯留部29が設けられている。配向膜材料貯留部29は、アレイ基板11bの非表示領域NAAにおいて、有機絶縁膜40の表面を部分的に凹ませる形で設けられており、断面形状が略円弧状に湾曲した溝からなるものとされる。そして、配向膜材料貯留部29は、その側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部28の側面が同法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている。このような構成により、配向膜材料貯留部29における側面にてアレイ基板側配向膜11eの材料の広がりが規制され難く、それにより同材料が配向膜材料貯留部29内に貯留され易くなっている。従って、アレイ基板側配向膜11eの材料が成膜範囲規制部28の側面にて支持されることで表示領域AA側に戻されるのに伴ってアレイ基板側配向膜11eに肉厚部分FPが生じても、アレイ基板側配向膜11eの材料が配向膜材料貯留部29内に貯留される分だけ、肉厚部分FPの形成範囲が狭くなるので、同肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形とはなり難くなる。これにより、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚が均一なものとなるので、CF基板11aを備えた液晶パネル11においてなされる表示に係る表示品位の向上が図られ、特に狭額縁化を図る上で好適となる。以下、配向膜材料貯留部29について詳しく説明する。
配向膜材料貯留部29は、非表示領域NAAのうち、成膜範囲規制部28よりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに、表示領域AAを全周にわたって取り囲むよう平面に視て枠状(無端環状)をなしている。言い換えると、配向膜材料貯留部29は、非表示領域NAAのうち、成膜範囲規制部28の内周側の位置に配されるとともに、成膜範囲規制部28に沿ってその全周にわたって並行する形で枠状をなしている。さらに別言すると、アレイ基板11bにおいて、表示領域AAから成膜範囲規制部28に至るまでの間に必ず配向膜材料貯留部29を横切る配置となっている。これにより、アレイ基板側配向膜11eの成膜に際して、アレイ基板側配向膜11eの材料が表示領域AA側から外側に向けて広がる際に、必ず配向膜材料貯留部29を経由し、配向膜材料貯留部29内を満たしてから、成膜範囲規制部28へ向かうよう流動することになる。従って、表示領域AAの全周にわたってアレイ基板側配向膜11eの膜厚が均一化されるようになっている。
配向膜材料貯留部29は、図8及び図9に示すように、その深さ寸法が成膜範囲規制部28の深さ寸法とほぼ同じとされるものの、幅寸法が成膜範囲規制部28の幅寸法よりも大きくなるよう設けられている。これにより、配向膜材料貯留部29内にアレイ基板側配向膜11eの材料をより多く貯留することができるので、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚をより好適に均一化することができる。それに加えて、有機絶縁膜40をフォトリソグラフィ法によりパターニングして配向膜材料貯留部29を設けるに際して、仮に配向膜材料貯留部の深さを成膜範囲規制部28よりも深くすることで配向膜材料貯留部内の容積を稼ごうとした場合、フォトマスクを用いて有機絶縁膜40を露光する際の露光量の制御が難しくなるのに比べると、容易に配向膜材料貯留部29を設けることができる。配向膜材料貯留部29は、内周側に配された成膜範囲規制部28との間に所定の間隔を空けた位置に配されており、その間隔が、2つの成膜範囲規制部28の間に空けられた間隔や、外周側の成膜範囲規制部28とシール部11jとの間に空けられた間隔よりも大きなものとされる。このような配向膜材料貯留部29が設けられた有機絶縁膜40の上層側に積層される第2層間絶縁膜41は、配向膜材料貯留部29と平面に視て重畳する部分については、配向膜材料貯留部29に倣って略円弧状に湾曲した断面形状とされている。つまり、有機絶縁膜40は、非表示領域NAAにおいて成膜範囲規制部28及び配向膜材料貯留部29が設けられることで、部分的に凹んでいて膜厚が変化しているのに対し、第1層間絶縁膜39及び第2層間絶縁膜41は、非表示領域NAAにおいて全域にわたってほぼ一定の膜厚とされている。
そして、配向膜材料貯留部29の側面は、図9に示すように、ガラス基板GSの法線方向(Z軸方向)に対して傾斜状をなしており、その傾斜角度が以下のように設定されることで、アレイ基板側配向膜11eの成膜時に、アレイ基板側配向膜11eの材料が配向膜材料貯留部29の側面にて支持されることなく、配向膜材料貯留部29内に流入するようになっている。詳しくは、配向膜材料貯留部29の側面は、図10に示すように、ガラス基板GSの法線方向に対してなす角度が、配向膜材料貯留部29の幅方向(X軸方向またはY軸方向)についての位置に応じて連続的に変化しており、その最小値θ3が、成膜範囲規制部28の側面のうちのアレイ基板側配向膜11eの材料に対する支持部位がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度(流動規制角度)θ1よりも大きくなる設定とされる。これにより、配向膜材料貯留部29における側面において、アレイ基板側配向膜11eの材料の流動が規制されることが避けられるので、同材料が配向膜材料貯留部29内に流入して貯留される確実性が高いものとなっている。しかも、配向膜材料貯留部29は、その側面がほぼ全域にわたってほぼ同じ断面形状とされるとともに、周方向についての断面位置に関わらずガラス基板GSの法線方向に対してなす角度がほぼ一定とされている。従って、配向膜材料貯留部29は、その側面のほぼ全域に関して、ガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、上記流動規制角度θ1よりも大きくなる設定とされる。具体的には、配向膜材料貯留部29は、側面におけるガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、60°〜80°の範囲となるよう設けられている。より好ましくは、配向膜材料貯留部29は、側面におけるガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、70°〜80°の範囲となるよう設けられている。図10では、配向膜材料貯留部29の側面におけるガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ3が約75°とされるものを例示している。なお、配向膜材料貯留部29の側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度は、小さいほど急な傾斜であり、逆に大きいほど緩やかな傾斜である、と言える。つまり、配向膜材料貯留部29は、その側面が成膜範囲規制部28の側面に比べると、概して緩やかな傾斜とされており、逆に成膜範囲規制部28は、その側面が配向膜材料貯留部29の側面に比べると、概して急な傾斜とされている。以上のように配向膜材料貯留部29は、アレイ基板11bの非表示領域NAAにおいて、成膜範囲規制部28よりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面を部分的に凹ませる形で設けられ、且つその側面の少なくとも一部がガラス基板GSの板面に係る法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部28の側面が同法線方向に対してなす角度よりも大きくされることで、アレイ基板側配向膜11eの材料を貯留することができるものとされる。
本実施形態は以上のような構造であり、続いて液晶パネル11の製造方法を説明する。本実施形態に係る液晶パネル11は、アレイ基板11bを製造するアレイ基板製造工程と、CF基板11aを製造するCF基板製造工程と、アレイ基板11bとCF基板11aとを貼り合わせる貼り合わせ工程と、を経ることで製造されるものとされる。本実施形態ではCF基板製造工程及び貼り合わせ工程について説明を省略し、アレイ基板製造工程について詳しく説明する。
アレイ基板製造工程について説明する。アレイ基板製造工程では、アレイ基板11bをなすガラス基板GS上に、第1金属膜34、ゲート絶縁膜35、半導体膜36、保護膜37、第2金属膜38、第1層間絶縁膜39、有機絶縁膜40、第1透明電極膜23、第2層間絶縁膜41、第2透明電極膜24、アレイ基板側配向膜11eの順で各膜を成膜することでアレイ基板11bが製造される。このうち、有機絶縁膜40の成膜に際しては、フォトリソグラフィ法によりガラス基板GS上に形成された有機絶縁膜40をなす感光性樹脂材料をパターニングするのであるが、このときに成膜範囲規制部28の側面に比べて緩やかな傾斜とされる側面を有する配向膜材料貯留部29を設けるため、次のような構成のハーフトーンマスク30が用いられている。
ハーフトーンマスク30は、図11に示すように、透明なガラス基材30aと、ガラス基材30aの板面に形成されて光源からの露光光を遮光する遮光膜30bと、ガラス基材30aの板面に形成されて光源からの露光光を所定の透過率でもって透過する半透過膜30cとからなる。遮光膜30bは、露光光の透過率がほぼ0%とされる。半透過膜30cは、遮光膜30bに対してガラス基材30a側とは反対側に積層される形で形成されており、露光光の透過率が例えば10%〜70%程度とされている。そして、このハーフトーンマスク30に備えられる遮光膜30b及び半透過膜30cには、有機絶縁膜40のうちのコンタクトホール26、成膜範囲規制部28及び配向膜材料貯留部29の各形成予定位置に対応付けられた位置に、それぞれ開口部が形成されている。具体的には、遮光膜30b及び半透過膜30cのうち、コンタクトホール26の形成予定位置に対応付けられた位置にコンタクトホール用開口部が、成膜範囲規制部28の形成予定位置に対応付けられた位置に規制部用開口部30b1,30c1が、配向膜材料貯留部29の形成予定位置に対応付けられた位置に貯留部用開口部30b2,30b3,30c2が、それぞれ形成されている。なお、コンタクトホール用開口部については図示を省略する。規制部用開口部30b1,30c1は、遮光膜30b及び半透過膜30cにおいて互いに全域が平面に視て重畳する配置とされているので、光源からの露光光がほぼ100%透過される透過領域TAとされている。一方、貯留部用開口部30b2,30b3,30c2には、遮光膜30bにそれぞれ形成された第1貯留部用開口部30b2及び第2貯留部用開口部30b3と、半透過膜30cに形成された第3貯留部用開口部30c2とが含まれており、このうちの第1貯留部用開口部30b2と第3貯留部用開口部30c2とが互いに全域が平面に視て重畳する配置とされるのに対し、第2貯留部用開口部30b3は第3貯留部用開口部30c2とは平面に視て非重畳となる配置とされる。従って、互いに重畳する第1貯留部用開口部30b2及び第3貯留部用開口部30c2は、光源からの露光光がほぼ100%透過される透過領域TAとされるのに対し、遮光膜30bのみに形成された第2貯留部用開口部30b3は、光源からの露光光が半透過膜30cの透過率とほぼ同じ割合でもって透過される半透過領域HTAとされる。第2貯留部用開口部30b3は、第1貯留部用開口部30b2及び第2貯留部用開口部30b3を内周側(表示領域AA側)と外周側(成膜範囲規制部28側)とから挟み込む形で一対設けられている。なお、遮光部30bが形成された領域は、半透過膜30cの有無を問わず露光光の透過率がほぼ0%とされる遮光領域とされる。
このような構成のハーフトーンマスク30を介して光源からの露光光が有機絶縁膜40に照射された後に現像がなされると、図11に示すように、有機絶縁膜40のうちの透過領域TAと平面に視て重畳する部分に、コンタクトホール26、成膜範囲規制部28、及び配向膜材料貯留部29の中央側部分がそれぞれ形成されるのに対し、半透過領域HTAと平面に視て重畳する部分に、配向膜材料貯留部29の両端側部分が形成される。これにより、配向膜材料貯留部29は、その側面が成膜範囲規制部28の側面よりも緩やかな傾斜となる断面形状に形成される。
次に、アレイ基板側配向膜11eの成膜工程について詳しく説明する。アレイ基板側配向膜11eの成膜に際しては、インクジェット装置に備えられるノズルからアレイ基板側配向膜11eの材料である液滴PIMをアレイ基板11bをなすガラス基板GS上に吐出し、表示領域AAに着弾させる。アレイ基板11bをなすガラス基板GSの表示領域AAに着弾した液滴PIMは、図12に示すように、第2層間絶縁膜41の表面において着弾位置から濡れ広がることで、同様に広がる隣の液滴PIMと繋がることで、アレイ基板側配向膜11eを構成していく。ここで、表示領域AAにおける最も外端寄りの位置に着弾した液滴PIMは、非表示領域NAA側へと濡れ広がる過程で、まず配向膜材料貯留部29に達する。この配向膜材料貯留部29は、側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、流動規制角度θ1よりも大きくなるよう設けられているので、アレイ基板側配向膜11eの液滴PIMが配向膜材料貯留部29の側面にて支持されることなく、スムーズに配向膜材料貯留部29内に流入することになる。アレイ基板側配向膜11eの液滴PIMは、配向膜材料貯留部29内を満たした後にそこからさらに外側へと濡れ広がる。
そして、アレイ基板側配向膜11eの液滴PIMが成膜範囲規制部28に達すると、成膜範囲規制部28の側面における所定位置において同側面により支持されることで、それ以上外側に広がるのが規制される。これにより、アレイ基板側配向膜11eの材料がシール部11jの形成予定位置に付着したり、ドライバ21やフレキシブル基板13の実装領域に付着するのが回避されるので、シール部11jのシール性能が良好に保たれるとともに、ドライバ21及びフレキシブル基板13に接続不良が生じ難くなる。シール部11jのシール性能が良好に保たれることで、外部の水分が液晶層11c内に入り難くなるので、TFT17に備えられた、酸化物半導体からなる半導体膜36が水分に曝されることが避けられる。これにより、半導体膜36の電気的な特性が変化し難くなるので、TFT17に性能劣化が生じ難くなるとともに、液晶パネル11に表示不良が生じ難くなる。また、液晶層11c内に水分が取り込まれ難くなることで、TFT17や画素電極18に生じ得るリーク電流が十分に小さなものとなるので、当該画素電極18に充電された電圧が低下し難くなり、特に休止駆動を行う上で好適となる。
ここで、成膜範囲規制部28の側面にて支持されたアレイ基板側配向膜11eの液滴PIMは、その支持位置を起点として内側に戻されるため、その戻された液滴PIMによって盛り上がった部分が生じる。この盛り上がった部分がそのまま固化すると、成膜範囲規制部28の側面によるアレイ基板側配向膜11eの材料の支持位置を起点として所定幅にわたって膜厚が局所的に厚い肉厚部分FPが形成される。このような肉厚部分FPが生じたとしても、有機絶縁膜40を凹ませて設けられた配向膜材料貯留部29内にアレイ基板側配向膜11eの材料が貯留される分だけ、上記アレイ基板側配向膜11eの成膜時にその材料の盛り上がりが抑制されることで、肉厚部分FPの形成範囲が狭くなる。これにより、アレイ基板側配向膜11eの肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形で配され難くなるので、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚が均一なものとなる。もって、CF基板11aを備えた液晶パネル11においてなされる表示に係る表示品位の向上が図られ、特に狭額縁化を図る上で好適となる。
以上説明したように本実施形態のアレイ基板(表示部品)11bは、表示領域AAと表示領域AAを取り囲む非表示領域NAAとに区分されるガラス基板(基板)GSと、表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る形で配されるとともにガラス基板GSに設けられる絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40と、表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る形で配されるとともに絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面に重なる形で設けられるアレイ基板側配向膜(配向膜)11eと、非表示領域NAAに配されるとともに絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面を部分的に凹ませる形で設けられる成膜範囲規制部28と、非表示領域NAAにおいて成膜範囲規制部28よりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40を部分的に凹ませる形で設けられ、且つその側面の少なくとも一部がガラス基板GSの板面に係る法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部28の側面が法線方向に対してなす角度よりも大きい配向膜材料貯留部29と、を備える。
アレイ基板側配向膜11eの成膜に際しては、液体状態とされるアレイ基板側配向膜11eの材料を、ガラス基板GSにおける表示領域AAに供給するようにしており、その材料がガラス基板GSに設けられた絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面において広がるよう流動することで、絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面に重なる形でアレイ基板側配向膜11eが成膜されるようになっている。アレイ基板側配向膜11eは、表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る形で配されることで、表示領域AAに欠損なく配置される確実性が高いものとなっている。
ここで、非表示領域NAAには、絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面を部分的に凹ませる形で成膜範囲規制部28が設けられているので、成膜時に絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面において表示領域AA側から非表示領域NAA側へと広がるアレイ基板側配向膜11eの材料が成膜範囲規制部28によってそれよりも外側に広がるのが避けられる。これにより、アレイ基板側配向膜11eの成膜範囲が規制される。ところで、成膜時に絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40の表面を広がるアレイ基板側配向膜11eの材料は、成膜範囲規制部28に到達すると、同材料が成膜範囲規制部28の側面にて支持されることでそれ以上の広がりが規制されるのであるが、広がりが規制された材料は表示領域AA側に戻されることになるため、上記側面による支持位置を起点としてアレイ基板側配向膜11eに膜厚が局所的に厚くなる部分、つまり肉厚部分FPが生じることになる。このアレイ基板側配向膜11eに生じる肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形となると、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚にムラが生じてしまう。特に、非表示領域NAAの幅が狭くなる、いわゆる狭額縁化が進行すると、上記肉厚部分FPが表示領域AA内に配され易くなる傾向にあった。
そこで、非表示領域NAAにおいて成膜範囲規制部28よりも表示領域AA寄りの位置に、絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40を部分的に凹ませる形で配向膜材料貯留部29を設け、その配向膜材料貯留部29における側面の少なくとも一部がガラス基板GSの板面に係る法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部28の側面が同法線方向に対してなす角度よりも大きくされているので、配向膜材料貯留部29における側面の少なくとも一部にてアレイ基板側配向膜11eの材料の広がりが規制され難く、それにより同材料が配向膜材料貯留部29内に貯留される。従って、アレイ基板側配向膜11eの材料が成膜範囲規制部28の側面にて支持されることで表示領域AA側に戻されるのに伴ってアレイ基板側配向膜11eに肉厚部分FPが生じても、アレイ基板側配向膜11eの材料が配向膜材料貯留部29内に貯留される分だけ、肉厚部分FPの形成範囲が狭くなるので、同肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形とはなり難くなっている。これにより、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚が均一なものとなるので、当該アレイ基板11bを用いてなされる表示に係る表示品位の向上が図られる。特に、狭額縁化を図る上で好適となる。
また、配向膜材料貯留部29は、成膜範囲規制部28よりも幅広になるよう設けられている。このようにすれば、配向膜材料貯留部29内にアレイ基板側配向膜11eの材料をより多く貯留することができるので、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚をより好適に均一化することができる。また、例えば絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで配向膜材料貯留部29及び成膜範囲規制部28を設ける場合において、仮に配向膜材料貯留部29の深さを成膜範囲規制部28よりも深くすることで配向膜材料貯留部29内の容積を稼ごうとした場合、フォトマスクを用いて絶縁膜に含まれる有機絶縁膜40を露光する際の露光量の制御が難しくなるのに比べると、容易に配向膜材料貯留部29を設けることができる。
また、絶縁膜は、相対的に膜厚が薄い各層間絶縁膜(無機絶縁膜)39,41と、相対的に膜厚が厚い有機絶縁膜40とを積層した構成とされており、配向膜材料貯留部29は、少なくとも有機絶縁膜40を凹ませることで設けられている。このようにすれば、少なくとも相対的に膜厚が厚い有機絶縁膜40を凹ませることで配向膜材料貯留部29を設けるようにしているので、配向膜材料貯留部29の深さ、つまり容積を確保し易くなるので、配向膜材料貯留部29内にアレイ基板側配向膜11eの材料をより多く貯留することができ、それにより表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚をより好適に均一化することができる。
また、配向膜材料貯留部29は、表示領域AAを全周にわたって取り囲む形で設けられている。このようにすれば、表示領域AAの全周にわたってアレイ基板側配向膜11eの膜厚における均一化を図ることができる。
また、配向膜材料貯留部29は、その側面の少なくとも一部における法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、成膜範囲規制部28の側面のうちアレイ基板側配向膜11eの材料を支持する部位が法線方向に対してなす角度θ1よりも大きくなるよう設けられている。このようにすれば、配向膜材料貯留部29における側面の少なくとも一部にてアレイ基板側配向膜11eの材料が支持されてその広がりが規制される事態がより生じ難くなるので、同材料が配向膜材料貯留部29内に貯留される確実性が高いものとなる。
また、配向膜材料貯留部29は、その側面の少なくとも一部が法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、60°〜80°の範囲となるよう設けられている。仮に上記角度が80°を上回る場合、配向膜材料貯留部29の容積を確保するには、ガラス基板GSの板面内における配向膜材料貯留部29の形成範囲を広くする必要が生じることになるため、非表示領域NAAの幅を狭くする狭額縁化を図るのが困難となる。その一方、仮に上記角度が60°を下回る場合には、アレイ基板側配向膜11eを成膜する際にアレイ基板側配向膜11eの材料が配向膜材料貯留部29の側面によって支持され易くなってしまい、同材料が配向膜材料貯留部29内に貯留され難くなる、という問題が生じるおそれがある。その点、上記角度が60°〜80°の範囲となるよう配向膜材料貯留部29が設けられることで、狭額縁化を図る上で好適になるとともにアレイ基板側配向膜11eの材料が配向膜材料貯留部29内に貯留される確実性をより高いものとすることができる。
また、配向膜材料貯留部29は、その側面の少なくとも一部が法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、70°〜80°の範囲となるよう設けられている。このようにすれば、上記角度の範囲における下限値を70°とすることで、アレイ基板側配向膜11eの材料が配向膜材料貯留部29内に貯留される確実性をさらに高いものとすることができる。
また、成膜範囲規制部28は、その側面における法線方向に対してなす角度の最小値θ2が、配向膜材料貯留部29の側面の少なくとも一部が法線方向に対してなす角度の最小値θ3よりも小さくなるよう設けられている。このようにすれば、成膜範囲規制部28における側面によってアレイ基板側配向膜11eの材料をより確実に支持することができるので、アレイ基板側配向膜11eの成膜範囲を規制する確実性が高いものとなる。
また、成膜範囲規制部28は、その側面が法線方向に対してなす角度の最小値θ2が、50°以下となるよう設けられている。仮に上記角度が50°を上回る場合には、アレイ基板側配向膜11eを成膜する際にアレイ基板側配向膜11eの材料が成膜範囲規制部28の側面によって支持され難くなってしまい、同材料の広がりを規制できなくなる、という問題が生じるおそれがある。その一方、成膜範囲規制部28の側面が法線方向に対してなす角度は、小さくなるほど、同側面によってアレイ基板側配向膜11eの材料を支持し易くなる傾向にある。従って、上記角度が50°以下となるよう成膜範囲規制部28が設けられることで、アレイ基板側配向膜11eの成膜範囲を規制する確実性がより高いものとなる。
また、配向膜材料貯留部29は、その側面の全域に関して、法線方向に対してなす角度の最小値θ3が、成膜範囲規制部28の側面のうちアレイ基板側配向膜11eの材料を支持する部位が法線方向に対してなす角度θ1よりも大きくなるよう設けられている。このようにすれば、アレイ基板側配向膜11eの成膜時に、配向膜材料貯留部29における側面の全域にわたってアレイ基板側配向膜11eの材料が支持され難くなっていることで、同材料が配向膜材料貯留部29内により円滑に貯留される。これにより、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚をより好適に均一化することができる。
また、本実施形態に係る液晶パネル(表示装置)11は、上記したアレイ基板11bと、アレイ基板11bに対して間隔を空けて対向状に貼り合わせられるCF基板(対向表示部品)11aと、アレイ基板11bとCF基板11aとの間に挟持される液晶層(液晶)11cと、液晶層11cを取り囲むとともにアレイ基板11bとCF基板11aとの間に介在することで液晶層11cを封止するシール部11jと、を備えており、成膜範囲規制部28は、シール部11jよりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに表示領域AAを全周にわたって取り囲む形で設けられている。このような液晶パネル11によれば、アレイ基板11bに備えられる配向膜材料貯留部29内にアレイ基板側配向膜11eの材料が貯留されることで、アレイ基板側配向膜11eに生じ得る肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形とはなり難くなっているので、表示領域AAにおいてアレイ基板側配向膜11eの膜厚が均一なものとなり、もって当該表示装置における表示品位の向上が図られる。そして、シール部11jよりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに表示領域AAを全周にわたって取り囲む形で設けられる成膜範囲規制部28によりアレイ基板側配向膜11eの成膜範囲が規制されることで、アレイ基板側配向膜11eがシール部11jと重なる配置とされる事態が生じ難くなる。これにより、シール部11jのシール性能に悪影響が及ぶ事態が生じ難くなるので、液晶層11c内に外部から水分が浸入する、などといった事態が生じ難くなる。
また、アレイ基板11bまたはCF基板11aにおける液晶層11c側には、画像を表示するためのTFT(表示素子)17が設けられており、TFT17には、酸化物半導体からなる半導体膜36が含まれている。このようにすれば、TFT17によって表示領域AAに画像を表示することが可能とされる。TFT17に含まれる半導体膜36をなす酸化物半導体は、水分に曝されると、その電気的な特性が変化し易くなるものの、上記したようにアレイ基板側配向膜11eがシール部11jと重なる配置とされる事態が生じ難くされることで、液晶層11c内に外部から水分が浸入し難くなっているので、酸化物半導体の電気的な特性が変化し難くなり、もってTFT17に性能劣化が生じ難いものとされる。
また、酸化物半導体は、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含んでいる。このようにすれば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含む酸化物半導体の電気的な特性が変化し難くなるので、TFT17に性能劣化が生じ難いものとされる。
また、酸化物半導体は、結晶性を有している。このようにすれば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含有し且つ結晶性を有する酸化物半導体の電気的な特性が変化し難くなるので、TFT17に性能劣化が生じ難いものとされる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図12から図14によって説明する。この実施形態2では、配向膜材料貯留部129の平面形状などを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態2を図12から図14によって説明する。この実施形態2では、配向膜材料貯留部129の平面形状などを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る配向膜材料貯留部129は、図13に示すように、平面に視て繰り返し蛇行した平面形状とされる。詳しくは、配向膜材料貯留部129は、成膜範囲規制部128(表示領域AAの外形)に並行する並行部31と、成膜範囲規制部128の延在方向に対して交差する交差部32とを交互に繰り返し繋ぐことで、全体の平面形状が蛇行した構成となっており、並行部31と交差部32との境界箇所に屈曲部33が形成されている。上記した交差部32は、成膜範囲規制部128の延在方向に対して直交しており、並行部31に対してなす角度がほぼ直角とされている。
配向膜材料貯留部129に含まれる並行部31は、図14に示すように、その幅寸法及び深さ寸法が成膜範囲規制部128の幅寸法及び深さ寸法とほぼ同じとされる。さらには、並行部31は、その断面形状が成膜範囲規制部128とほぼ同じとされており、側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値、及び同角度における配向膜材料貯留部129の幅方向についての位置に対する変化率についても、共に成膜範囲規制部128の側面とほぼ同じとされる。なお、交差部32の断面形状は、上記した並行部31とほぼ同じとされるため、図示を省略している。一方、配向膜材料貯留部129に含まれる屈曲部33に関しては、図15に示すように、深さ寸法が成膜範囲規制部128の深さ寸法とほぼ同じとされるものの、幅寸法が成膜範囲規制部128の幅寸法よりも大きなものとされる。さらには、屈曲部33は、側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値が、成膜範囲規制部128の側面のうちのアレイ基板側配向膜111eの材料に対する支持部位がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度よりも大きなものとされている。従って、アレイ基板側配向膜111eの成膜に際しては、アレイ基板側配向膜111eの材料は、配向膜材料貯留部129のうち、並行部31及び交差部32には直接流れ込むことがないものの、屈曲部33の側面から配向膜材料貯留部129内に流れ込むものとされ、やがては配向膜材料貯留部129内を満たしてから成膜範囲規制部128へと流動するようになっている。このように、配向膜材料貯留部129のうち屈曲部33を除いた部分である並行部31及び交差部32における側面が法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部128の側面が法線方向に対してなす角度と同じ程度であっても、配向膜材料貯留部129内にアレイ基板側配向膜111eの材料を貯留させることが可能とされる。
そして、このような屈曲部33を含む配向膜材料貯留部129を有機絶縁膜140に設けるにあたって、有機絶縁膜140をフォトリソグラフィ法によりパターニングする場合には、有機絶縁膜140に対する露光量を、配向膜材料貯留部129の形成予定箇所と、成膜範囲規制部128の形成予定箇所とで同等にすることが可能となる。これにより、配向膜材料貯留部129及び成膜範囲規制部128を容易に設けることができる。
以上説明したように本実施形態によれば、配向膜材料貯留部129は、法線方向から視て途中に屈曲された屈曲部33が含まれる平面形状をなすとともに、屈曲部33の側面が法線方向に対してなす角度の最小値が、成膜範囲規制部128の側面のうちアレイ基板側配向膜111eの材料を支持する部位が法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている。このようにすれば、アレイ基板側配向膜111eの成膜時に、配向膜材料貯留部129のうちの屈曲部33の側面では、アレイ基板側配向膜111eの材料が支持され難くなっていることで、同材料が配向膜材料貯留部129内に貯留される。従って、例えば配向膜材料貯留部129のうち屈曲部33を除いた部分における側面が法線方向に対してなす角度が、成膜範囲規制部128の側面が法線方向に対してなす角度と同じ程度であっても、配向膜材料貯留部129内にアレイ基板側配向膜111eの材料を貯留させることが可能とされる。このような屈曲部33を含む配向膜材料貯留部129を絶縁膜に含まれる有機絶縁膜140に設けるにあたって、例えば絶縁膜に含まれる有機絶縁膜140をフォトリソグラフィ法によりパターニングする場合には、絶縁膜に含まれる有機絶縁膜140に対する露光量を、配向膜材料貯留部129の形成予定箇所と、成膜範囲規制部128の形成予定箇所とで同等にすることが可能となる。これにより、配向膜材料貯留部129及び成膜範囲規制部128を容易に設けることができる。
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図16によって説明する。この実施形態3は、上記した実施形態1とは、CF基板211a側に成膜範囲規制部42及び配向膜材料貯留部43を設けるようにした点で相違している。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態3を図16によって説明する。この実施形態3は、上記した実施形態1とは、CF基板211a側に成膜範囲規制部42及び配向膜材料貯留部43を設けるようにした点で相違している。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るCF基板211aにおける非表示領域NAAには、図16に示すように、CF基板側配向膜211dの成膜範囲を規制するための成膜範囲規制部42と、CF基板側配向膜211dの材料を貯留可能な配向膜材料貯留部43とが設けられている。このうち、成膜範囲規制部42は、CF基板211aに備えられる絶縁膜であるOC層211kの表面から突出する形で設けられており、断面形状が略角柱状をなしている。従って、CF基板側配向膜211dの成膜に際しては、OC層211kの表面に沿って表示領域AA側から外側に広がるCF基板側配向膜211dの材料に対して成膜範囲規制部42が堰として機能することで、CF基板側配向膜211dの材料が成膜範囲規制部42よりも外側に広がるのを規制することができる。成膜範囲規制部42は、CF基板211aに備えられるスペーサ部211lと同じ材料からなり、スペーサ部211lをフォトリソグラフィ法によりパターニングする際に同時に(同一工程にて)パターニングされている。成膜範囲規制部42は、内周側と外周側とに2つが互いに並行する形で設けられており、その間には所定の間隔が空けられている。以上のように成膜範囲規制部42は、CF基板211aの非表示領域NAAに配されるとともに絶縁膜に含まれるOC層211kの表面から突出する形で設けられることで、CF基板側配向膜211dの成膜範囲を規制することができるものとされる。なお、成膜範囲規制部42の平面形状及び平面に視た形成範囲などは、アレイ基板211b側の成膜範囲規制部228と同様である。
一方、配向膜材料貯留部43は、OC層211kを部分的に凹ませる形で設けられており、断面形状が略円弧状に湾曲した溝からなるものとされる。配向膜材料貯留部43は、その側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度の最小値が、アレイ基板211b側の配向膜材料貯留部229における同角度の最小値とほぼ同じとされる。従って、CF基板側配向膜211dの成膜に際しては、OC層211kの表面に沿って表示領域AA側から外側に広がるCF基板側配向膜211dの材料を配向膜材料貯留部43内に貯留することが可能とされる。これにより、CF基板側配向膜211dの成膜に際し、CF基板側配向膜211dの材料が成膜範囲規制部42の側面により支持されることで表示領域AA側に戻され、それに伴ってCF基板側配向膜211dの外周端側に肉厚部分FPが生じた場合でも、CF基板側配向膜211dの材料が配向膜材料貯留部43内に貯留される分だけ、上記肉厚部分FPの形成範囲が狭くなる。もって、上記肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形とはなり難くなるので、表示領域AAにおいてCF基板側配向膜211dの膜厚が均一化されるとともに液晶パネル211の表示に係る表示品位の向上が図られる。以上のように配向膜材料貯留部43は、CF基板211aの非表示領域NAAにおいて成膜範囲規制部42よりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに絶縁膜に含まれるOC層211kの表面を部分的に凹ませる形で設けられることで、CF基板側配向膜211dの材料を貯留することができるものとされる。なお、配向膜材料貯留部43の平面形状及び平面に視た形成範囲などは、アレイ基板211b側の配向膜材料貯留部229と同様である。
以上説明したように本実施形態のCF基板(表示部品)211aは、表示領域AAと表示領域AAを取り囲む非表示領域NAAとに区分されるガラス基板GSと、表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る形で配されるとともにガラス基板GSに設けられる絶縁膜に含まれるOC層211kと、表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る形で配されるとともに絶縁膜に含まれるOC層211kの表面に重なる形で設けられるCF基板側配向膜(配向膜)211dと、非表示領域NAAに配されるとともに絶縁膜に含まれるOC層211kの表面から突出する形で設けられる成膜範囲規制部42と、非表示領域NAAにおいて成膜範囲規制部42よりも表示領域AA寄りの位置に配されるとともに絶縁膜に含まれるOC層211kを部分的に凹ませる形で設けられる配向膜材料貯留部43と、を備える。
CF基板側配向膜211dの成膜に際しては、液体状態とされるCF基板側配向膜211dの材料を、ガラス基板GSにおける表示領域AAに供給するようにしており、その材料がガラス基板GSに設けられた絶縁膜に含まれるOC層211kの表面において広がるよう流動することで、絶縁膜に含まれるOC層211kの表面に重なる形でCF基板側配向膜211dが成膜されるようになっている。CF基板側配向膜211dは、表示領域AAと非表示領域NAAとに跨る形で配されることで、表示領域AAに欠損なく配置される確実性が高いものとなっている。
ここで、非表示領域NAAには、絶縁膜に含まれるOC層211kの表面から突出する形で成膜範囲規制部42が設けられているので、成膜時に絶縁膜に含まれるOC層211kの表面において表示領域AA側から非表示領域NAA側へと広がるCF基板側配向膜211dの材料が成膜範囲規制部42によってそれよりも外側に広がるのが避けられる。これにより、CF基板側配向膜211dの成膜範囲が規制される。ところで、成膜時に絶縁膜に含まれるOC層211kの表面を広がるCF基板側配向膜211dの材料は、絶縁膜に含まれるOC層211kの表面から突出する成膜範囲規制部42がいわば堰として機能することによってそれ以上の広がりが規制されるのであるが、広がりが規制された材料は表示領域AA側に戻されることになるため、上記成膜範囲規制部42による規制位置を起点としてCF基板側配向膜211dに膜厚が局所的に厚くなる部分、つまり肉厚部分FPが生じることになる。このCF基板側配向膜211dに生じる肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形となると、表示領域AAにおいてCF基板側配向膜211dの膜厚にムラが生じてしまう。特に、非表示領域NAAの幅が狭くなる、いわゆる狭額縁化が進行すると、上記肉厚部分FPが表示領域AA内に配され易くなる傾向にあった。
そこで、非表示領域NAAにおいて成膜範囲規制部42よりも表示領域AA寄りの位置に、絶縁膜に含まれるOC層211kを部分的に凹ませる形で配向膜材料貯留部43を設けるようにし、CF基板側配向膜211dの材料が配向膜材料貯留部43内に貯留されるようになっているので、CF基板側配向膜211dの材料が成膜範囲規制部42によって表示領域AA側に戻されるのに伴ってCF基板側配向膜211dに肉厚部分FPが生じても、CF基板側配向膜211dの材料が配向膜材料貯留部43内に貯留される分だけ、肉厚部分FPの形成範囲が狭くなるので、同肉厚部分FPが表示領域AA内に及ぶ形とはなり難くなっている。これにより、表示領域AAにおいてCF基板側配向膜211dの膜厚が均一なものとなるので、当該CF基板211aを用いてなされる表示に係る表示品位の向上が図られる。特に、狭額縁化を図る上で好適となる。
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図17によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態1から成膜範囲規制部328及び配向膜材料貯留部329の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態4を図17によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態1から成膜範囲規制部328及び配向膜材料貯留部329の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る成膜範囲規制部328は、図17に示すように、アレイ基板311bの非表示領域NAAにおいてシール部311jと配向膜材料貯留部329との間に3つが並ぶ形で設けられている。配向膜材料貯留部329は、アレイ基板311bの非表示領域NAAにおいて成膜範囲規制部328と表示領域AAとの間に2つが並ぶ形で設けられている。内周側の配向膜材料貯留部329は、その平面形状が外周側の配向膜材料貯留部329に比べて一回り小さな枠状をなしている。
<実施形態5>
本発明の実施形態5を図18によって説明する。この実施形態5では、上記した実施形態1から配向膜材料貯留部429の平面形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態5を図18によって説明する。この実施形態5では、上記した実施形態1から配向膜材料貯留部429の平面形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る配向膜材料貯留部429は、図18に示すように、平面に視て方形状の溝(凹部)からなるとともに、表示領域AAの外形に沿って複数が間欠的に並ぶ形で配されている。複数の配向膜材料貯留部429は、表示領域AAを全周にわたって取り囲むよう並んで配されている。このような構成であっても、アレイ基板側配向膜の成膜に際しては、アレイ基板側配向膜の材料が複数の配向膜材料貯留部429内に貯留されることで、表示領域AAにおけるアレイ基板側配向膜の膜厚を好適に均一化することができる。
<実施形態6>
本発明の実施形態6を図19によって説明する。この実施形態6では、上記した実施形態1から成膜範囲規制部528及び配向膜材料貯留部529の深さを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態6を図19によって説明する。この実施形態6では、上記した実施形態1から成膜範囲規制部528及び配向膜材料貯留部529の深さを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る成膜範囲規制部528及び配向膜材料貯留部529は、図19に示すように、共に有機絶縁膜540を貫通する深さでもって形成されている。つまり、成膜範囲規制部528及び配向膜材料貯留部529の各深さ寸法は、有機絶縁膜540の膜厚とほぼ同じとされている。このような構成とすれば、配向膜材料貯留部529内にアレイ基板側配向膜511eの材料をより多く貯留することができるので、表示領域AAにおけるアレイ基板側配向膜511eの膜厚の均一化をより好適に図ることができる。
<実施形態7>
本発明の実施形態7を図20によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態6から成膜範囲規制部628及び配向膜材料貯留部629の深さをさらに変更したものを示す。なお、上記した実施形態6と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態7を図20によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態6から成膜範囲規制部628及び配向膜材料貯留部629の深さをさらに変更したものを示す。なお、上記した実施形態6と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る成膜範囲規制部628及び配向膜材料貯留部629は、図20に示すように、共に有機絶縁膜640及び第1層間絶縁膜639を貫通する深さでもって形成されている。つまり、成膜範囲規制部628及び配向膜材料貯留部629の各深さ寸法は、有機絶縁膜640の膜厚と、第1層間絶縁膜639の膜厚とを足し合わせた大きさとほぼ同じとされている。このような構成とすれば、配向膜材料貯留部629内にアレイ基板側配向膜611eの材料をより多く貯留することができるので、表示領域AAにおけるアレイ基板側配向膜611eの膜厚の均一化をより好適に図ることができる。
<実施形態8>
本発明の実施形態8を図21によって説明する。この実施形態8では、上記した実施形態1から配向膜材料貯留部729の形成方法を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態8を図21によって説明する。この実施形態8では、上記した実施形態1から配向膜材料貯留部729の形成方法を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る配向膜材料貯留部729は、図21に示すように、第1層間絶縁膜739に開口部44を形成することで、その上層側に配される有機絶縁膜740のうち開口部44との重畳部分が凹んだ形状となることでもって形成されている。つまり、有機絶縁膜740は、配向膜材料貯留部729の形成部位においても他の部位(コンタクトホール726や成膜範囲規制部728の形成部位を除く)とほぼ同じ膜厚とされている。このような構成とすれば、有機絶縁膜740をフォトリソグラフィ法によりパターニングするに際して、フォトマスクとしてハーフトーンマスクを使用する必要がなくなるので、製造コストの低減などを図ることができる。
<実施形態9>
本発明の実施形態9を図22によって説明する。この実施形態9では、上記した実施形態1から有機絶縁膜840を露光するフォトマスクを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態9を図22によって説明する。この実施形態9では、上記した実施形態1から有機絶縁膜840を露光するフォトマスクを変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態では、有機絶縁膜840をフォトリソグラフィ法によりパターニングするに際して、フォトマスクとしてグレートーンマスク45を用いている。グレートーンマスク45は、図22に示すように、透明なガラス基材45aと、ガラス基材45aの板面に形成されて光源からの露光光を遮光する遮光膜45bとからなる。この遮光膜45bには、露光装置の解像度以上となる開口部45b1,45b2と、露光装置の解像度以下となるスリット45b3とが形成されている。各開口部45b1,45b2は、有機絶縁膜840のうちの成膜範囲規制部828及び配向膜材料貯留部829の各形成予定位置に対応付けられた位置に形成されている。なお、同様の開口部が図示しないコンタクトホールの形成予定位置に対応付けられた位置にも形成されている。これらの開口部45b1,45b2は、露光光の透過率がほぼ100%とされる透過領域TAとされる。一方、スリット45b3は、上記開口部45b1,45b2のうち配向膜材料貯留部829を形成するための貯留部用開口部45b2を内周側と外周側とから挟み込む位置にそれぞれ複数本ずつ並んで形成されている。このスリット45b3は、露光光の透過率が例えば10%〜70%程度とされる半透過領域HTAとされる。
このような構成のグレートーンマスク45を介して光源からの露光光が有機絶縁膜840に照射された後に現像がなされると、有機絶縁膜840のうちの透過領域TAと平面に視て重畳する部分に、コンタクトホール、成膜範囲規制部828、及び配向膜材料貯留部829の中央側部分がそれぞれ形成されるのに対し、半透過領域HTAと平面に視て重畳する部分に、配向膜材料貯留部829の両端側部分が形成される。これにより、配向膜材料貯留部829は、その側面が成膜範囲規制部828の側面よりも緩やかな傾斜となる断面形状に形成される。
<実施形態10>
本発明の実施形態10を図23によって説明する。この実施形態10では、上記した実施形態2から配向膜材料貯留部929の平面形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態2と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態10を図23によって説明する。この実施形態10では、上記した実施形態2から配向膜材料貯留部929の平面形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態2と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る配向膜材料貯留部929は、図23に示すように、成膜範囲規制部928(表示領域AAの外形)に並行する並行部931と、成膜範囲規制部928に対して鈍角をなす形で交差する交差部932とからなる。各並行部931の両端部には、それぞれ別の交差部932が連なっているのに対し、各交差部932のうち並行部931側とは反対側の端部には、別の交差部932が連ねられている。これにより、並行部931と交差部932との境界箇所に形成された屈曲部933は、平面に視た屈曲角度が鋭角をなしているのに対し、交差部932同士の境界箇所に形成された屈曲部933は、平面に視た屈曲角度が鈍角をなしている。このような構成であっても、上記した実施形態2と同様に各屈曲部933からアレイ基板側配向膜の材料を配向膜材料貯留部929内に流入させることができる。
<実施形態11>
本発明の実施形態11を図24によって説明する。この実施形態11では、上記した実施形態2から配向膜材料貯留部1029の平面形状をさらに変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態11を図24によって説明する。この実施形態11では、上記した実施形態2から配向膜材料貯留部1029の平面形状をさらに変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る配向膜材料貯留部1029は、図24に示すように、成膜範囲規制部1028(表示領域AAの外形)に並行する並行部1031と、成膜範囲規制部1028に対して鈍角をなす形で交差する交差部1032とを交互に繰り返し繋ぐことで、全体の平面形状が蛇行した構成となっており、並行部1031と交差部1032との境界箇所に屈曲部1033が形成されている。このような構成であっても、上記した実施形態2と同様に各屈曲部1033からアレイ基板側配向膜の材料を配向膜材料貯留部1029内に流入させることができる。
<実施形態12>
本発明の実施形態12を図25によって説明する。この実施形態12では、上記した実施形態3から成膜範囲規制部1142の形成方法を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態12を図25によって説明する。この実施形態12では、上記した実施形態3から成膜範囲規制部1142の形成方法を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るCF基板1111aの非表示領域NAAには、図25に示すように、成膜範囲規制部1142の形成予定位置に、カラーフィルタ1111hをなす各着色部1111hR,1111hGと同じ材料からなる嵩上げ層46〜48を積層配置することで、その上層側に配されるOC層1111kが部分的に嵩上げされて突出する形態となり、その突出部分が成膜範囲規制部1142を構成している。なお、青色の着色部については図示を省略している。この嵩上げ層46〜48は、赤色の着色部1111hRと同じ材料からなる第1嵩上げ層46と、緑色の着色部1111hGと同じ材料からなる第2嵩上げ層47と、図示しない青色の着色部と同じ材料からなる第3嵩上げ層48と、からなる。第1嵩上げ層46の厚みは、赤色の着色部1111hRの厚みとほぼ同じとされ、第2嵩上げ層47は、緑色の着色部1111hGの厚みとほぼ同じとされ、第3嵩上げ層48は、青色の着色部の厚みとほぼ同じとされる。従って、各着色部1111hR,1111hG及び各嵩上げ層46〜48をフォトリソグラフィ法によりパターニングする際に用いるフォトマスクとしてハーフトーンマスクやグレートーンマスクなどを用いる必要がないものとされる。
<実施形態13>
本発明の実施形態13を図26によって説明する。この実施形態13では、上記した実施形態3から成膜範囲規制部1242の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態13を図26によって説明する。この実施形態13では、上記した実施形態3から成膜範囲規制部1242の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る成膜範囲規制部1242は、図26に示すように、CF基板1211aに備えられるOC層1211kを部分的に凹ませることで形成されており、その断面形状が略円弧状に湾曲した溝からなるものとされる。つまり、成膜範囲規制部1242は、アレイ基板1211b側に備えられた成膜範囲規制部1228と同様の断面形状をなしており、側面がガラス基板GSの法線方向に対してなす角度などに関しても成膜範囲規制部1228と同様とされる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した各実施形態では、配向膜材料貯留部の幅寸法が成膜範囲規制部の幅寸法よりも大きなものとされる場合を例示したが、配向膜材料貯留部の幅寸法と成膜範囲規制部の幅寸法とを同じとすることができ、さらには前者が後者よりも小さくなる設定としても構わない。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した各実施形態では、配向膜材料貯留部の幅寸法が成膜範囲規制部の幅寸法よりも大きなものとされる場合を例示したが、配向膜材料貯留部の幅寸法と成膜範囲規制部の幅寸法とを同じとすることができ、さらには前者が後者よりも小さくなる設定としても構わない。
(2)上記した各実施形態では、配向膜材料貯留部の深さ寸法が成膜範囲規制部の深さ寸法と同じとされる場合を例示したが、前者が後者よりも大きくなる設定としたり、逆に前者が後者よりも小さくなる設定とすることも可能である。
(3)上記した各実施形態では、成膜範囲規制部及び配向膜材料貯留部がそれぞれ表示領域を取り囲むよう配されるものを示したが、表示領域AAを構成する4つの辺の中から選択される特定の辺についてのみ成膜範囲規制部または配向膜材料貯留部が選択的に配置される構成としても構わない。
(4)上記した各実施形態以外にも、配向膜材料貯留部の側面がガラス基板の法線方向に対してなす具体的な角度や同角度の変化率などは、使用する配向膜(アレイ基板側配向膜、CF基板側配向膜)の材料に係る物性などに応じて適宜に変更可能である。同様に、成膜範囲規制部の側面がガラス基板の法線方向に対してなす具体的な角度や同角度の変化率などは、使用する配向膜の材料に係る物性などに応じて適宜に変更可能である。
(5)上記した各実施形態以外にも、配向膜材料貯留部や成膜範囲規制部の具体的な設置数は適宜に変更可能である。例えば、配向膜材料貯留部の設置数と成膜範囲規制部の設置数とが同一とされる構成や、配向膜材料貯留部の設置数が成膜範囲規制部の設置数よりも少なくなる構成などを採ることが可能である。また、成膜範囲規制部の設置数を1つまたは4つ以上としたり、配向膜材料貯留部の設置数を3つ以上とすることも可能である。
(6)上記した各実施形態では、有機絶縁膜の材料として、露光箇所が現像によって除去されるポジ型の感光性樹脂材料を用いた場合を示したが、非露光箇所が現像によって除去されるネガ型の感光性樹脂材料を有機絶縁膜の材料として用いることも可能である。
(7)上記した各実施形態では、アレイ基板に備えられる有機絶縁膜、及びCF基板に備えられるOC層がそれぞれ感光性樹脂材料からなる場合を例示したが、これらの材料として非感光性樹脂材料を用いることも可能である。
(8)上記した実施形態2,10,11以外にも、配向膜材料貯留部の具体的な平面形状は適宜に変更可能である。
(9)上記した実施形態5では、表示領域の外形に沿って並ぶ複数の配向膜材料貯留部がほぼ同じ平面形状とされた場合を示したが、表示領域の外形に沿って並ぶ複数の配向膜材料貯留部に互いに異なる平面形状とされるものが含まれていても構わない。
(10)上記した実施形態12では、成膜範囲規制部の形成予定位置にカラーフィルタをなす3色の着色部と同じ材料からなる嵩上げ層を設けたものを例示したが、嵩上げ層が3色の着色部の中から任意に選択される2色の着色部と同じ材料からなる2層構造とされるものも本発明に含まれる。また、嵩上げ層が3色の着色部の中から任意に選択される1つの着色部と同じ材料からなる単層構造とされるものも本発明に含まれる。
(11)上記した実施形態12では、成膜範囲規制部の形成予定位置にカラーフィルタの着色部と同じ材料からなる嵩上げ層を設けたものを例示したが、それ以外にも例えば成膜範囲規制部の形成予定位置において遮光部を部分的に嵩上げすることで、OC層に成膜範囲規制部を設けるようにしても構わない。
(12)上記した実施形態13に記載したCF基板側の配向膜材料貯留部及び成膜範囲規制部に、上記した実施形態2,4〜11にそれぞれ記載したアレイ基板側の配向膜材料貯留部及び成膜範囲規制部に係る構成を適用することも可能である。
(13)上記した実施形態2,4〜11に記載した各構成同士を適宜に組み合わせることも可能である。
(14)上記した各実施形態では、アレイ基板側配向膜及びCF基板側配向膜を成膜する際にインクジェット装置を用いた場合を示したが、例えばスクリーン印刷装置やフレキソ印刷装置などを用いることも可能である。
(15)上記した各実施形態では、アレイ基板側配向膜及びCF基板側配向膜の材料として光配向材料を用い、紫外線の照射によって配向処理がなされる光配向膜を形成するようにした場合を示したが、ラビングによって配向処理がなされるアレイ基板側配向膜及びCF基板側配向膜を形成したものにも本発明は適用可能である。
(16)上記した各実施形態では、配向膜の材料としてポリイミドを用いた場合を示したが、配向膜の材料としてポリイミド以外の液晶配向材を用いることも可能である。
(17)上記した各実施形態では、CF基板にフォトリソグラフィ法によって形成されるスペーサ部(フォトスペーサ)が設けられたものを例示したが、それに代えて球状スペーサ(スペーサビーズ)を表示領域内に散布するようにしたものも本発明に含まれる。
(18)上記した各実施形態では、液晶パネルをなすアレイ基板及びCF基板がガラス製のガラス基板を備える構成としたものを示したが、ガラス製のガラス基板に代えて、例えばほぼ透明な合成樹脂製の樹脂基板(プラスチック基板)を用いることも可能である。
(19)上記した各実施形態では、第1金属膜及び第2金属膜がチタン(Ti)及び銅(Cu)の積層膜により形成される場合を示したが、例えばチタンに代えてモリブデン(Mo)、窒化モリブデン(MoN)、窒化チタン(TiN)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、モリブデン−チタン合金(MoTi)、モリブデン−タングステン合金(MoW)などを用いることも可能である。それ以外にも、チタン、銅、アルミニウムなどの単層の金属膜を用いることも可能である。
(20)上記した各実施形態では、動作モードがFFSモードとされた液晶パネルについて例示したが、それ以外にもIPS(In-Plane Switching)モードやVA(Vertical Alignment:垂直配向)モードなどの他の動作モードとされた液晶パネルについても本発明は適用可能である。特に、動作モードがVAモードとされる液晶パネルにおいては、対向電極をアレイ基板ではなくCF基板側に形成するとともにOC層を省略することが可能である。
(21)上記した各実施形態では、TFTをなすチャネル部に用いる酸化物半導体としてIn−Ga−Zn−O系半導体を例示したが、他の酸化物半導体を用いることも可能である。例えばZn−O系半導体(ZnO)、In−Zn−O系半導体(IZO(登録商標))、Zn−Ti−O系半導体(ZTO)、Cd−Ge−O系半導体、Cd−Pb−O系半導体、CdO(酸化カドニウム)、Mg−Zn−O系半導体、In―Sn―Zn―O系半導体(例えばIn2O3−SnO2−ZnO)、In−Ga−Sn−O系半導体などを含んでいてもよい。
(22)上記した各実施形態では、液晶パネルのTFTをなす半導体膜の材料として酸化物半導体を用いた場合を示したが、それ以外にもアモルファスシリコンや多結晶シリコンを用いることも可能である。多結晶シリコンを用いる場合には、CGシリコン(Continuous Grain Silicon)を用いるのが好ましい。
(23)上記した各実施形態では、カラーフィルタが赤色、緑色及び青色の3色構成とされたものを例示したが、赤色、緑色及び青色の各着色部に、黄色の着色部を加えて4色構成としたカラーフィルタを備えたものにも本発明は適用可能である。
(24)上記した(23)以外にも、赤色、緑色及び青色の各着色部に、全可視光を殆ど透過することができ、波長選択性を有さない無着色部を追加したカラーフィルタを備えたものにも本発明は適用可能である。
(25)上記した各実施形態では、液晶表示装置が備えるバックライト装置としてエッジライト型のものを例示したが、直下型のバックライト装置を用いるようにしたものも本発明に含まれる。
(26)上記した各実施形態では、外部光源であるバックライト装置を備えた透過型の液晶表示装置を例示したが、本発明は、外光を利用して表示を行う反射型液晶表示装置にも適用可能であり、その場合はバックライト装置を省略することができる。
(27)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、またカラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(28)上記した各実施形態では、小型または中小型に分類され、携帯型情報端末、携帯電話(スマートフォンを含む)、ノートパソコン(タブレット型ノートパソコンを含む)、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機、電子インクペーパなどの各種電子機器などに用いされる液晶パネルを例示したが、画面サイズが例えば20インチ〜90インチで、中型または大型(超大型)に分類される液晶パネルにも本発明は適用可能である。その場合、液晶パネルをテレビ受信装置、電子看板(デジタルサイネージ)、電子黒板などの電子機器に用いることが可能とされる。
11,211…液晶パネル(表示装置)、11a…CF基板(対向表示部品)、11b,211b,311b,1211b…アレイ基板(表示部品)、11c…液晶層(液晶)、11e,111e,511e,611e…アレイ基板側配向膜(配向膜)、11j,311j…シール部、17…TFT(表示素子)、28,128,228,328,528,628,728,828,928,1028,1228…成膜範囲規制部、29,129,229,329,429,529,629,729,829,929,1029…配向膜材料貯留部、33,933,1033…屈曲部、36…半導体幕、39,639,739…第1層間絶縁膜(絶縁膜、無機絶縁膜)、40,140,540,640,740,840…有機絶縁膜(絶縁膜)、41…第2層間絶縁膜(絶縁膜、無機絶縁膜)、42,1142,1242…成膜範囲規制部、43…配向膜材料貯留部、211a,1111a,1211a…CF基板(表示部品)、211b,1211b…アレイ基板(対向表示部品)、211d…CF基板側配向膜(配向膜)、211k,1111k,1211k…OC層(絶縁膜)、AA…表示領域、FP…肉厚部分、GS…ガラス基板(基板)、NAA…非表示領域、θ1…角度、θ2…最小値、θ3…最小値
Claims (13)
- 表示領域と前記表示領域を取り囲む非表示領域とに区分される基板と、
前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記基板に設けられる絶縁膜と、
前記表示領域と前記非表示領域とに跨る形で配されるとともに前記絶縁膜の表面に重なる形で設けられる配向膜と、
前記非表示領域に配されるとともに前記絶縁膜の表面を部分的に凹ませる形で設けられる成膜範囲規制部と、
前記非表示領域において前記成膜範囲規制部よりも前記表示領域寄りの位置に配されるとともに前記絶縁膜を部分的に凹ませる形で設けられ、且つその側面の少なくとも一部が前記基板の板面に係る法線方向に対してなす角度が、前記成膜範囲規制部の側面が前記法線方向に対してなす角度よりも大きい配向膜材料貯留部と、を備える表示部品と、
前記表示部品に対して間隔を空けて対向状に貼り合わせられる対向表示部品と、
前記表示部品と前記対向表示部品との間に挟持される液晶と、
前記液晶を取り囲むとともに前記表示部品と前記対向表示部品との間に介在することで前記液晶を封止するシール部と、を備えており、
前記成膜範囲規制部は、前記シール部よりも前記表示領域寄りの位置に配されるとともに前記表示領域を全周にわたって取り囲む形で設けられている表示装置。 - 前記配向膜材料貯留部は、前記成膜範囲規制部よりも幅広になるよう設けられている請求項1記載の表示装置。
- 前記絶縁膜は、相対的に膜厚が薄い無機絶縁膜と、相対的に膜厚が厚い有機絶縁膜とを積層した構成とされており、
前記配向膜材料貯留部は、少なくとも前記有機絶縁膜を凹ませることで設けられている請求項1または請求項2記載の表示装置。 - 前記配向膜材料貯留部は、前記表示領域を全周にわたって取り囲む形で設けられている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記配向膜材料貯留部は、その側面の少なくとも一部における前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記成膜範囲規制部の側面のうち前記配向膜の材料を支持する部位が前記法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記配向膜材料貯留部は、その側面の少なくとも一部が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、60°〜80°の範囲となるよう設けられている請求項5記載の表示装置。
- 前記配向膜材料貯留部は、その側面の少なくとも一部が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、70°〜80°の範囲となるよう設けられている請求項6記載の表示装置。
- 前記成膜範囲規制部は、その側面における前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記配向膜材料貯留部の側面の少なくとも一部が前記法線方向に対してなす角度の最小値よりも小さくなるよう設けられている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記成膜範囲規制部は、その側面が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、50°以下となるよう設けられている請求項8記載の表示装置。
- 前記配向膜材料貯留部は、その側面の全域に関して、前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記成膜範囲規制部の側面のうち前記配向膜の材料を支持する部位が前記法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記配向膜材料貯留部は、前記法線方向から視て途中に屈曲された屈曲部が含まれる平面形状をなすとともに、前記屈曲部の側面が前記法線方向に対してなす角度の最小値が、前記成膜範囲規制部の側面のうち前記配向膜の材料を支持する部位が前記法線方向に対してなす角度よりも大きくなるよう設けられている請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記表示部品または前記対向表示部品における前記液晶側には、画像を表示するための表示素子が設けられており、
前記表示素子には、酸化物半導体からなる半導体膜が含まれている請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記酸化物半導体は、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含んでいる請求項12記載の表示装置。
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