JPH086006A

JPH086006A - 液晶表示装置とその製造方法

Info

Publication number: JPH086006A
Application number: JP6134477A
Authority: JP
Inventors: Akiko Kubo; 晶子久保; Tomomori Endou; 智守遠藤; Takaaki Kuji; 卓見久慈; Tatsuo Hamamoto; 辰雄濱本; Akiya Izumi; 章也泉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】点灯領域と非点灯領域の間の段差による輝度む
らを無くし、表示画質を向上させる。【構成】透明ガラス板上の点灯領域に配列された複数の
カラーフィルタ３と、複数のカラーフィルタ間および点
灯領域外周に形成された遮光膜２，２’と点灯領域外周
に形成された遮光膜２’上に形成されたダミーカラーフ
ィルタ３’ａ，３’ｂと備え、点灯領域外周の遮光膜
２’上に形成されたダミーカラーフィルタ３’ａ，３’
ｂの面積密度を点灯領域に形成したカラーフィルタ３の
面積密度よりも小とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置とその製
造方法にかかり、特に一方にカラーフィルタを形成した
２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表示装置とその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像表示デバイスとして液晶表示
装置が多くの分野において使用されるようになった。

【０００３】この種の液晶表示装置は、表示窓をもつ上
フレームと、駆動回路基板を一体化した液晶板とからな
る液晶表示パネルと、光拡散板と導光板からなる導光体
組立と、少なくとも一辺に線状のバクライト光源を搭載
する中間フレームと、下フレームとを少なくとも有し、
これらを上記の順で積層し、上記上フレームと下フレー
ムとを連結固定してなるのが一般的である。

【０００４】そして、上記２枚の電極基板を対向させた
間隙には、シリカあるいはプラスチック等からなる略々
球形の微小スペーサ（以下、単にビーズとも言う）を分
散させて介在させることにより２枚の電極基板を所定の
間隔に保持させる。

【０００５】しかし、このスペーサは一般に透光性であ
るため、表示領域に分散されたビーズを通して照明光あ
るいは反射光が透過して所謂光漏れとなって表示画面に
ざらつきを招き、画質を低下させるという問題があっ
た。

【０００６】上記のざらつきを防止するため、スペーサ
を濃暗色に着色して光透過性を低減させたり（特開平３
−１１８５１８号公報）、あるいはスペーサを遮光膜の
上に配置して光漏れを防止する（特開平３−９４２３０
号公報）ようにしたものが提案されている。

【０００７】なお、カラー対応の液晶表示装置では、液
晶パネルを構成する一方の基板に複数色のカラーフィル
タを設けている。

【０００８】すなわち、カラー対応の液晶表示装置は、
透明ガラス板上の点灯領域に所定の配列で形成された複
数のカラーフィルタと、前記複数のカラーフィルタ間お
よび点灯領域外周に形成された遮光膜と前記点灯領域外
周に形成された遮光膜上に形成されたダミーカラーフィ
ルタと前記カラーフィルタ上に形成された第１の透明電
極群とを少なくとも備えた第１の基板と、透明ガラス板
上に前記第１の透明電極群と交叉するごとく形成された
第２の透明電極群を少なくとも備えた第２の基板と、前
記第１の基板と第２の基板の各電極群側の対向間隙に液
晶を封止すると共に、前記対向間隙にスペーサを分散し
てなる。

【０００９】この種のカラー対応の液晶表示装置におけ
る画質向上の１つとして、点灯領域の外周（表示領域の
周辺部）の光漏れの抑制がある。

【００１０】点灯領域の外周の光漏れの抑制、すなわち
遮光の方法として、ダミーカラーフィルタ部非点灯回
路によるもの（すなわち、ダミーカラーフィルタ部上に
ある電極に非選択波形（僅かな電圧）を印加し、液晶層
のΔｎｄを変化させて最大の遮光効果が得られる偏光板
（位相差板を含む）と液晶層との組合せとすることで光
漏れを抑制する）、カラーフィルタ基板（第１の基
板）の有効点灯領域外に遮光膜の連続パターンを設け、
この上に独立した複数のカラーフィルタ（ダミーカラー
フィルタ）を点灯領域のカラーフィルタと同面積で形成
したもの、等が知られている。

【００１１】しかし、液晶パネルの外形寸法を一定とし
て有効点灯領域（以下、単に点灯領域とも言う）を拡大
すると、上記点灯領域外周の面積が縮小し、当該周辺ダ
ミー部上の電極に上記非選択波形を印加するための非点
灯回路を搭載することが不可能となるため、従来は連続
した枠状の遮光パターンを形成することで遮光してい
た。

【００１２】図７は従来技術による液晶表示装置を構成
する第１の基板であるカラーフィルタ基板の要部平面図
であって、２は点灯領域の遮光パターン（所謂、Ｂ
Ｍ）、２’は非点灯領域（点灯領域外周または有効点灯
領域外周）に形成した遮光膜、３は点灯領域に形成され
たカラーフィルタ、３’は非点灯領域に形成されたダミ
ーカラーフィルタである。

【００１３】カラーフィルタを形成した第１の基板の非
点灯領域に設けられる遮光膜２’は当該領域に連続した
パターンに形成されている。この遮光膜２’は遮光能力
が優れたクロム膜等を用いることもできるが、クロム膜
を用いた場合はその反射が画質を低下させるように影響
し、またコスト的な面から、より安価な黒色に着色した
有機樹脂膜が用いられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】カラーフィルタを備え
た第１の基板は、透明画素電極（第２の電極）と配向膜
とが形成された第２の基板と所定の間隙をもって貼り合
わされる。この間隙は一定の径を有するスペーサによっ
て保持される。

【００１５】図８は従来技術による液晶表示装置の構造
を説明する要部断面図であって、１は第１の基板（カラ
ーフィルタ基板）、２，２’は遮光膜（２は点灯領域の
ＢＭ、２’は非点灯領域の遮光膜）、３は点灯領域に形
成されたカラーフィルタ、３’は非点灯領域に形成され
たダミーカラーフィルタ、４はオーバコート、５は第１
の電極（走査電極）、６は第１の配向膜、７は第２の基
板（画素基板）、８は第２の電極（画素電極）、９は第
２の配向膜、１０は液晶、１１はスペーサ、１２はシー
ル材、１３は第１の偏光フィルム、１４は位相差フィル
ム、１５は第２の偏光フィルムである。

【００１６】同図において、第１の基板１と第２の基板
７の間に間隙を保持するスペーサ（ビーズ）１１は、理
想的には当該基板間に一定の密度で分散配置される。し
たがって、各基板が平坦でなく段差を持つような場合
は、一定径のスペーサを挟んで両基板を加圧すると、上
記段差の部分で間隙の不均一が生じ、これが輝度むらと
なって画面に現れ、画質の低下を引き起こす。

【００１７】図示したように、従来の技術では、黒色に
着色した有機系樹脂膜で第１の基板１の点灯領域外周に
遮光を目的とした連続したパターンを形成しているた
め、点灯領域の内と外との間に段差が生じている。

【００１８】このような段差のある面にスペーサ１１を
分散して２枚の基板１，７を貼り合わせるて加圧する
と、段差の影響が点灯領域外周の間隙不均一となって現
れる。この間隔不均一は点灯領域外周の輝度むらとなっ
て画面に現れ、画質低下を招く。

【００１９】図９は液晶表示装置の点灯領域最端部（最
近接部）から点灯領域方向への距離と間隙（ギャップ）
の大きさとの関係の説明図である。

【００２０】図示されたように、従来の液晶表示装置に
おいては、図中に点線（ａ）で示したように、点灯領域
の中心部と周辺部の間隙差が約０．１５μｍである。

【００２１】なお、クロム膜で点灯領域外周の連続遮光
パターンを形成した場合、薄い膜で高い遮光性が得られ
る、また段差の問題は軽減されるが、表示画面側の外部
光が表示画面で外側に反射し、画面が見難くなって画質
劣化をもたらすと共に、製造コストが高くなると言う問
題がある。

【００２２】黒色に着色した有機系樹脂膜で点灯領域外
周に連続した遮光パターンを形成すると、クロム膜に見
られるような反射による表示品質の低下はなく、コスト
面でも優れているが、遮光性を維持するためには十分な
膜厚を必要とし、この遮光膜の厚さによる段差の影響は
大きくなるという問題がある。

【００２３】本発明の目的は、上記従来秘術の問題を解
消し、点灯領域と非点灯領域の間の段差による画質劣化
を防止し、高品質の画像表示を可能とした液晶表示装置
とその製造方法を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、有効点灯領域外周の連続した遮光膜の上
に形成した複数個の独立した着色パターン（フィルタパ
ターン）の面積密度を点灯領域のフィルタパターンの面
積密度よりも小さくしたことを特徴とする。

【００２５】連続した遮光膜上に、有効点灯領域の着色
パターンと同色の着色パターンが形成されるが、遮光膜
上の着色パターンが点灯領域で規定される単位面積内の
着色パターンの１色当たりの寸法より１色当たり小さい
寸法で形成され、かつ点灯領域内で規定される単位面積
内に１色当たり複数個のパターンを含むように形成する
ことによって、遮光膜上のパターンの面積密度を有効点
灯領域の面積密度より小さくする。

【００２６】さらに、遮光膜上の着色パターンのうち、
点灯領域の着色パターンに最近接の着色パターンと点灯
領域の着色パターンの距離は、連続遮光膜上の着色パタ
ーン間の距離よりも大きくする。

【００２７】すなわち、請求項１に記載の第１の発明
は、透明ガラス板上の点灯領域に所定の配列で形成され
た複数のカラーフィルタと、前記複数のカラーフィルタ
間および点灯領域外周に形成された遮光膜と前記点灯領
域外周に形成された遮光膜上に形成されたダミーカラー
フィルタと前記カラーフィルタ上に形成された第１の透
明電極群とを少なくとも備えた第１の基板と、透明ガラ
ス板上に前記第１の透明電極群と交叉するごとく形成さ
れた第２の透明電極群を少なくとも備えた第２の基板
と、前記第１の基板と第２の基板の各電極群側の対向間
隙に液晶を封止すると共に、前記対向間隙にスペーサを
分散してなる液晶表示装置において、前記点灯領域外
周の遮光膜上に形成されたダミーカラーフィルタの面積
密度が前記点灯領域に形成されたカラーフィルタの面積
密度よりも小であることを特徴とする。

【００２８】請求項２に記載の第２の発明は、前記第１
の基板の点灯領域外周に形成されたダミーカラーフィル
タの着色パターンが、前記点灯領域に形成されたカラー
フィルタを構成する少なくとも１色の着色パターンと同
色であり、かつその面積密度が前記点灯領域のカラーフ
ィルタの面積密度より小であることを特徴とする。

【００２９】請求項３に記載の第３の発明は、前記点灯
領域外周に形成された着色パターンの面積密度が、前記
点灯領域に形成された着色パターンの面積密度の１０〜
７０％の範囲内としたことを特徴とする。

【００３０】請求項４に移載の第４の発明は、前記点灯
領域外周に形成された前記着色パターンの寸法が、前記
点灯領域の単位面積内の着色パターンの寸法の２〜７０
％の範囲内としたことを特徴とする。

【００３１】請求項５に記載の第４の発明は、前記点灯
領域外周に形成された前記着色パターンが、前記点灯領
域の単位面積内に１色当たり複数個含まれてなることを
特徴とする。

【００３２】請求項６に記載の第６の発明は、前記点灯
領域が矩形であり、前記点灯領域外周の形成された着色
パターンの形状が、前記点灯領域の直交する２辺に接す
る周辺領域で異なることを特徴とする。

【００３３】請求項７に記載の第７の発明は、前記点灯
領域外周に設けた遮光膜上の着色パターンの内、点灯領
域の着色パターンに最近接の着色パターンと点灯領域の
着色パターンの距離が、前記点灯領域外周に設けた遮光
膜上の着色パターン間の距離よりも大であることを特徴
とする。

【００３４】請求項８に記載の第８の発明は、前記点灯
領域の着色パターンと最近接の前記点灯領域外周に設け
た遮光膜上の同色の着色パターンの距離が、前記点灯領
域に設けた遮光膜上の同色パターン間の距離の１．１倍
から３倍の範囲にあることを特徴とする。

【００３５】そして、請求項９に記載の第９の発明は、
透明ガラス板上の点灯領域に所定の配列で形成された複
数のカラーフィルタと、前記複数のカラーフィルタ間お
よび点灯領域外周に形成された遮光膜と前記点灯領域外
周に形成された遮光膜上に形成されたダミーカラーフィ
ルタと前記カラーフィルタ上に形成された第１の透明電
極群とを少なくとも備えた第１の基板と、透明ガラス板
上に前記第１の透明電極群と交叉するごとく形成された
第２の透明電極群を少なくとも備えた第２の基板と、前
記第１の基板と第２の基板の各電極群側の対向間隙に液
晶を封止すると共に、前記対向間隙にスペーサを分散し
てなり、前記点灯領域外周の遮光膜上に形成されたダミ
ーカラーフィルタの面積密度が前記点灯領域に形成され
たカラーフィルタの面積密度よりも小であると共に、前
記第１の基板の点灯領域外周に形成されたダミーカラー
フィルタの着色パターンが、前記点灯領域に形成された
カラーフィルタを構成する少なくとも１色の着色パター
ンと同色で、かつその面積密度が前記点灯領域のカラー
フィルタの面積密度より小である液晶表示装置の製造方
法において、前記点灯領域に形成する着色パターンと前
記周辺遮光膜上に形成する同色の着色パターンとを同一
の製造治具を用いて同時に形成することを特徴とする。

【００３６】なお、本発明は、単純マトリクス型液晶表
示装置に限らず、ＴＦＴ型等のアクティブ・マトリクス
型液晶表示装置にも適用できるものであることは言うま
でもない。

【００３７】

【作用】上記本発明の構成において、第１の基板と第２
の基板の間の間隙（ギャップ）には一定径のスペーサが
基板上にほぼ一定の密度となるように分散され、このス
ペーサによって当該間隙が一定に維持される。

【００３８】図６はスペーサ径および基板に加える加圧
力を一定としたときのスペーサの分散密度と間隙（ギャ
ップ）との関係の説明図であって、このときのスペーサ
の分散密度と間隙との間にはビーズの分散密度が小さく
なると加圧時にスペーサが変形し易くなり、間隙が小さ
くなるという関係がある。

【００３９】このように、有効点灯領域外周の連続した
遮光膜のパターン上に形成された複数個の独立した着色
パターンの面積密度を点灯領域に着色パターンの面積密
度より小さくしたことにより、基板の単位面積当たりの
スペーサの分散密度を変えることなく有効点灯領域外周
の遮光膜の連続パターン上の独立着色パターンや有効点
灯領域の着色パターンの上に存在する間隙を保つのに関
与するスペーサの分散密度を有効点灯領域よりも有効点
灯領域外周の方を小さくすることができる。

【００４０】有効点灯領域に比べて有効点灯領域外周の
遮光パターン部は、その間隙を保つスペーサの実効分散
密度が小さいので、スペーサは基板の加圧時に変形し易
く、ギャップは有効点灯領域よりも小さくなる。

【００４１】すなわち、有効点灯領域に遮光を目的とし
た連続したパターンを設け、その連続パターン上に複数
個の独立したパターンを形成しているために生じる有効
点灯領域の内と外との間の段差に起因するギャップの不
均一は、有効点灯領域外周のギャップを点灯領域内より
小さくすることによって低減させることができる。

【００４２】また、有効点灯領域外周の遮光膜上のパタ
ーンを点灯領域で規定される単位面積内の着色パターン
の１色当たりの寸法より小さい寸法で形成し、かつ１色
当たり複数個のパターンを含むように細分化して形成す
ることによって、スペーサの分散密度のばらつきの影響
が低減され、ギャップを保つのに関与するスペーサの分
散密度の偏りが低減される。

【００４３】さらに、遮光膜上の着色パターンのうち、
点灯領域の着色パターンに最近接の着色パターンと点灯
領域の着色パターンの距離を連続する遮光膜上の着色パ
ターンの距離よりも大きくすることにより、前記図８に
示したような有効点灯領域へ及ぶギャップの不均一が低
減される。

【００４４】そして、点灯領域と非点灯領域に形成する
遮光膜（ＢＭ）、カラーフィルタとダミーカラーフィル
タはそれぞれ同一のマスクを共通治具として用いること
で、製造工程を簡素化し、形成精度を向上できる。

【００４５】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。なお、本明細書においては、カラー
フィルタあるいはダミーカラーフィルタと、着色パター
ンとは同じ意味に用いている。

【００４６】図１は本発明による液晶表示装置を構成す
る第１の基板であるカラーフィルタ基板の要部平面図で
あって、２は点灯領域の遮光パターン、２’は非点灯領
域（点灯領域外周または有効点灯領域外周）に形成した
遮光膜、３は点灯領域に形成されたカラーフィルタ、
３’ａ，３’ｂ，３’ｃは非点灯領域に形成されたダミ
ーカラーフィルタである。

【００４７】同図において、点灯領域には遮光膜（Ｂ
Ｍ）２で区画されたカラーフィルタ３が形成されてい
る。

【００４８】また、点灯領域外周には連続して形成され
ている遮光膜２’上にダミーカラーフィルタ３’ａ，
３’ｂが形成されている。

【００４９】上記ダミーカラーフィルタ３’ａ，３’ｂ
は、点灯領域に形成されたカラーフィルタ３（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）の面積密度より小さくなるように細分化されてい
る。

【００５０】ダミーカラーフィルタ３’ａ，３’ｂの細
分化は、例えばダミーカラーフィルタ３’ａについては
Ｘ方向にカラーフィルタ３の１／３の幅となるようにさ
れ、ダミーカラーフィルタ３’ｂについてはＹ方向にカ
ラーフィルタ３の１／３の幅となるように形成される。

【００５１】さらに、非点灯領域に形成するダミーカラ
ーフィルタのパターンを点灯領域のカラーフィルタパタ
ーンと離して配列する。

【００５２】この構成により、非点灯領域に形成された
ダミーカラーフィルタと第２の基板間に挟まれるスペー
サの分布密度が小さくなり、点灯領域と非点灯領域の間
の段差が低減される。

【００５３】図２は本発明による液晶表示装置の構造を
説明する要部断面図であって、前記図８と同様に、１は
第１の基板、２，２’は遮光膜、３はカラーフィルタ、
３’はダミーカラーフィルタ、４はオーバコート、５は
第１の電極、６は第１の配向膜、７は第２の基板、８は
第２の電極、９は第２の配向膜、１０は液晶、１１はス
ペーサ、１２はシール材、１３は第１の偏光フィルム
（偏光板）、１４は位相差フィルム（位相差板）、１５
は第２の偏光フィルム（偏光板）である。

【００５４】同図において、第１の基板１と第２の基板
７の間の間隙はスペーサ（ビーズ）１１で一定に保持さ
れる。

【００５５】非点灯領域の遮光膜２’上に形成されるダ
ミーカラーフィルタ３’（３’Ｒ，３’Ｇ，３’Ｂ）は
点灯領域に形成されるカラーフィルタ３（３Ｒ，３Ｇ，
３Ｂ）に比べて、その面積密度が小さく形成されてい
る。

【００５６】すなわち、点灯領域のカラーフィルタ３
（３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）は遮光膜（ＢＭ）２により区画さ
れ、非点灯領域に連続形成された遮光膜２’で上記点灯
領域が囲まれた構成となっている。

【００５７】非点灯領域の遮光膜２’上に形成されるダ
ミーカラーフィルタ３’（３’Ｒ，３’Ｇ，３’Ｂ）が
点灯領域に形成されるカラーフィルタ３（３Ｒ，３Ｇ，
３Ｂ）に比べて、その面積密度が小さく形成されている
ため、一定径のスペーサを挟んで第１の基板１と第２の
基板７を加圧して貼り合わせた場合、ダミーカラーフィ
ルタ３’（３’Ｒ，３’Ｇ，３’Ｂ）と第２の基板に挟
まれるスペーサ１１の分布密度が小さくなって、その圧
縮変形はカラーフィルタ３（３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）の変形
より大きくなる。

【００５８】これにより、非点灯領域と点灯領域との境
界における段差は小さくなり、かつ非点灯領域に形成す
るダミーカラーフィルタのパターンを点灯領域のカラー
フィルタパターンと離して配列したことにより、上記段
差の部分の間隙に不均一が生じない。

【００５９】そのため、前記従来技術のような輝度むら
の発生が無くなり、画質の低下を引き起こすことがな
い。

【００６０】なお、第１の基板１の底面には第１の偏光
フィルム１３が、また第２の基板の表面には位相差フィ
ルム１４と第２の偏光フィルム１５が貼り合わされて、
所謂ＳＴＮ型液晶表示素子を構成している。

【００６１】次に、本発明による液晶表示装置の製造方
法について説明する。

【００６２】図３，図４は本発明による液晶表示装置の
製造方法の１実施例を説明する工程図であって、図３の
（ａ）〜（ｅ）と図４の（ｆ）〜（ｉ）で一連の工程を
構成する。

【００６３】図３において、まず透明ガラス基板ＳＵＢ
１（図２の１に相当）上に黒色顔料を分散したネガ型感
光性樹脂膜ＣＫ−２０００（商品名、富士ハントエレク
トロニクステクノロジー株式会社製）をスピンコートな
どの塗布方法を用いて塗布し（ａ）、所定の開口パター
ンを有するマスクＭＡＳＫ−１を用いた（ｂ）紫外線Ｕ
Ｖ露光（露光１）を施し、これを（ｃ）現像する（現像
１）公知のフォトリソグラフィー技術により膜厚約１．
５μｍのブラックマトリクス（ＢＭ）を形成する（第１
フォト工程ＢＭ用）。

【００６４】上記ＢＭ形成用の（ｂ）の露光１では、当
該ＢＭ形成用フォトマスクＭＡＳＫ−１の開口パターン
は、点灯領域外側（外周）に遮光を目的とする開口部の
ない均一な領域を形成するようなものとする。

【００６５】次に、この上に１層目のカラーフィルタと
して赤色カラーフィルタを形成するための赤色顔料を分
散した感光性赤色樹脂膜ＣＲ−２０００（商品名、富士
ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社製）を上
記ＢＭ形成工程と同様の方法で塗布して（ｄ）、所定の
開口パターンを有するマスクＭＡＳＫ−２を用いた紫外
線露光（露光２）を施し（ｅ）、現像する（現像２）フ
ォトリソグラフィー技術により赤色カラーフィルタＦＩ
Ｌ（Ｒ）を形成する（図４の（ｆ））。

【００６６】このとき、マスクＭＡＳＫ−２の開口パタ
ーンは点灯領域より約１８０μｍのところから外側に、
周辺の遮光膜の上にも赤色カラーフィルタのパターンを
形成できるものとする。周辺の遮光膜の上形成する赤色
カラーフィルタのパターンは、点灯領域のパターンの総
面積の約３分の１の総面積となるようにする（図１参
照）。

【００６７】これは、点灯領域の外周部に形成された均
一な遮光膜上に点灯領域と同じ密度でフィルタパターン
を形成した場合には、図９で説明したように、従来技術
では点灯領域の中心部と周辺部とで約０．１５μｍのギ
ャップ（セルギャップ）が生じることと、このギャップ
を均一に保つためのスペーサ（ビーズ）の分散密度と完
成ギャップ寸法の実測結果（図６参照）から、周辺部の
セルギャップを０．１５μｍ小さくするために選択した
値である。

【００６８】この値は、カラーフィルタ基板の構造，寸
法に応じて最適な値が選択されるものである。

【００６９】また、周辺に形成された均一な遮光膜上に
形成するパターンは、図１にに示したように、３４×３
１２のパターンを６６μｍの間隔を設けて、また、１０
０×３４μｍのパターンを７０μｍの間隔を設けて配置
した。

【００７０】次いで、上記と同様にして、緑色顔料を分
散した感光性緑色樹脂膜ＣＧ−２０７０（商品名、富士
ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社製）を上
記ＢＭ形成工程と同様の方法で塗布して、所定の開口パ
ターンを有するマスクを用いた紫外線露光（露光２）を
施し現像して緑色カラーフィルタＦＩＬ（Ｇ）を形成し
（第２フォト工程（ＦＩＬ（Ｇ）用））、次に青色顔料
を分散した感光性青色樹脂膜ＣＢ２０００（商標名、富
士ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社製）を
用いて青色カラーフィルタＦＩＬ（Ｂ）を形成する（第
２フォト工程（ＦＩＬ（Ｂ）用））（ｇ）。

【００７１】３色のカラーフィルタを形成した後、当該
カラーフィルタの保護膜（オーバコート）ＯＣを塗布し
（ｈ）（第３フォト工程）、さらに透明画素電極ＩＴＯ
を形成する（ｉ）。

【００７２】上記透明画素電極ＩＴＯはその後パターニ
ングされ、その上に配向膜０ＲＩが形成される（ＩＴＯ
スパッタ、第４フォト工程、ＩＴＯエッチング）。

【００７３】この透明ガラス基板ＳＵＢ１と、透明画素
電極，配向膜等を形成したもう一方の透明ガラス基板
（図２の７）を貼り合わせ、その間隙に液晶を封止して
液晶表示素子としたところ、点灯領域の周辺部（外周）
のギャップと０．１μｍ以内の精度で一致した。図９の
実線（ｂ）に実測値を示す。

【００７４】この液晶表示素子を点灯評価した結果、従
来技術で生じる点灯領域外周近傍において中央部分と輝
度の異なる表示むらが著しく低減されることが確認され
た。なお、本実施例においては、ＢＭ遮光膜、各カラー
フィルタとダミーカラーフィルタの形成は、それぞれの
マスクに対応する開口パターンを形成しておくことによ
り治具としての同一のマスクで形成できる。

【００７５】また、顔料を分散したネガ型感光性樹脂を
用いてフォトリソグラフィー技術によりブラックマトリ
クスＢＭ、赤色カラーフィルタＦＩＬ（Ｒ）、緑色カラ
ーフィルタＦＩＬ（Ｇ）、青色カラーフィルタＦＩＬ
（Ｂ）を形成したが、これに限るものではなく、その材
質、成膜方法、パネル形成方法は任意である。

【００７６】図５は本発明による液晶表示装置の全体構
成例を説明する展開斜視図であって、６１は上フレー
ム、６２は下フレーム、６３は表示領域で形成される液
晶表示窓、６４は前記実施例で説明した液晶表示素子に
偏向フィルム等の光学材を組み合わせてなる液晶表示パ
ネル、６５は駆動回路基板、６８はスペーサ、６９は光
拡散板と導光板および反射板からなる導光体組立、７０
は線状のバックライト光源を搭載する中間フレーム、７
６は冷陰極管からなる線形上のバックライト光源（ラン
プ）、７７はランプカバー、である。

【００７７】また、７２は駆動回路基板６５に形成され
たグランドパット７１に接触される切り起こし片、７３
は下フレームに形成した爪受け７４に固定する爪、７５
は上フレーム６１と液晶表示パネル６４を固定する粘着
テープ、８０，８１はバックライトの中央部に直交する
線に対称な位置に設けた切り抜き部、８２，８３はバッ
クライト光源７６の長手方向に設けた切り抜き部、７
８，７９はバックライト光源７５の両端部の下方部分に
設けた切欠きである。また、上フレーム６１は例えば
０．８ｍｍ厚の鋼板で、下フレーム６２は鋼板あるいは
相当厚例えば０．５ｍｍ厚のアルミニウムで構成され
る。

【００７８】同図において、液晶表示パネルは図に示さ
れる順序で上フレーム６１と下フレーム６２とで挟持固
定される。中間フレーム７０の一端側には冷陰極管から
なる線状光源（バックライト光源）７６が設置され、ラ
ンプカバー７７で液晶表示パネル６４方向への直接光を
遮断し、その発光光を光拡散板と導光板からなる導光体
組立３７側に指向させる。

【００７９】スペーサ６８は中間フレーム７０に形成さ
れた凹部に設置される導光体組立６９と液晶表示パネル
６４との間に介在して表示領域を確定する。

【００８０】下フレーム６２の前記バックライト光源７
６と直交する方向に少なくとも前記液晶表示パネル６４
の領域にわたって上記バックライト光源の中央部に直交
する線に対称な位置に少なくとも一対の切り抜き部８
０，８１が設けられ、前記バックライト光源７６の直下
に当該バックライト光源７６の長手方向に設けた少なく
とも２つの切り抜き部８２，８３と、前記バックライト
光源７６の両端部の下方部分に設けた切欠き７８，７９
とが形成されている。

【００８１】上フレーム６１をステンレス薄板で、下フ
レーム６２をアルミニウム薄板で構成することで液晶表
示装置の剛性を低下させることなく薄型，軽量化を達成
すると共に、バックライト光源７６と直交する方向に少
なくとも液晶表示パネル６４の領域にわたって上記バッ
クライト光源の中央部に直交する線に対称な位置に設け
た切り抜き部８０，８１、バックライト光源７６の直下
に当該バックライト光源の長手方向に設けた切り抜き部
８２，８３、前記バックライト光源７６の両端部の下方
部分に設けた切欠き７８，７９とで放熱効果が向上し、
液晶表示パネル６４の全面に均一な温度分布を形成し、
表示むらの発生が防止される。

【００８２】また、バックライト光源７６が高周波で駆
動されるために、下フレーム６２とバックライト光源７
６との間の浮遊容量を介して、バックライト光源７６か
ら下フレーム６２に電流が流れる。この電流は、「もれ
電流」と呼ばれるが、この「もれ電流」分だけ、バック
ライト光源７６の点灯に寄与する電流が少なくなるた
め、輝度が低下することになる。また、バックライト光
源７６は長時間点灯させることにより発熱し、バックラ
イト光源７６の近傍は外気に対して温度が上昇するた
め、何の対策を施さなければ、そのバックライト光源７
６の近傍の熱が液晶表示パネル６４に直接影響を与え、
液晶表示パネルの温度分布を均一にできない。そこで、
上記実施例では切り抜き部８２，８３を設け、「もれ電
流」による輝度の低下を防止し、液晶表示パネルの温度
分布の均一化を図ることにより、表示むらの発生を防止
する。更に、切り抜き部８２，８３はバックライト光源
の熱拡散による輝度の低下を防止することができる。

【００８３】バックライト光源７６の両端部は、特に、
温度低下を起因とする輝度の低下を招く部分であり、液
晶表示パネルの温度分布の均一化を維持できる範囲で、
温度を高くしておく必要がある。そこで、切欠き７８，
７９を設け、液晶表示パネルの温度分布の均一化を図り
つつ、輝度の低下を防止している。機能的には上記切り
抜き部８２，８３と同様の効果を生じる。

【００８４】そして、液晶表示パネル６４の領域にわた
って上記バックライト光源の中央部に直交する線に対称
な位置に設けた切り抜き部８０，８１は、下フレーム６
２の重量を軽くするとともに、液晶表示パネルの温度分
布の均一化を図ることができる。

【００８５】上記した本発明の実施例により、点灯領域
と非点灯領域の間の段差による画質劣化が防止され、高
品質の画像表示が可能となる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有効点灯領域内と有効点灯領域外周の遮光膜との間の段
差によって生じる有効点灯領域外周のギャップ不均一が
低減されるため、表示画面の有効点灯領域外周の輝度む
らを抑制でき、十分な遮光能力を維持しつつ画質劣化を
無くした高品質の表示が得られる液晶表示装置を提供す
ることができる。

【００８７】また、有機系樹脂膜による遮光膜を用いて
充分な膜厚を維持することが可能であるため、クロム等
の金属膜を用いた場合に生じる反射による品質劣化、あ
るいは製造コストの高騰を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置を構成する第１の基
板であるカラーフィルタ基板の要部平面図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の構造を説明する要
部断面図である。

【図３】本発明による液晶表示装置の製造方法の１実施
例を説明する部分工程図である。

【図４】本発明による液晶表示装置の製造方法の１実施
例を説明する図３に続く部分工程図である。

【図５】本発明による液晶表示装置の全体構成例を説明
する展開斜視図である。

【図６】スペーサ径および基板に加える加圧力を一定と
したときのスペーサの分散密度と間隙（ギャップ）との
関係の説明図である。

【図７】従来技術による液晶表示装置を構成する第１の
基板であるカラーフィルタ基板の要部平面図である。

【図８】従来技術による液晶表示装置の構造を説明する
要部断面図である。

【図９】液晶表示装置の点灯領域最端部（最近接部）か
ら点灯領域方向への距離と間隙（ギャップ）の大きさと
の関係の説明図である。

【符号の説明】

１第１の基板２，２’ 遮光膜３カラーフィルタ３’ ダミーカラーフィルタ４オーバコート５第１の電極６第１の配向膜７第２の基板８第２の電極９第２の配向膜１０液晶１１スペーサ１２シール材１３第１の偏光フィルム１４位相差フィルム１５第２の偏光フィルム。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年７月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

フロントページの続き (72)発明者濱本辰雄千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者泉章也千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明ガラス板上の点灯領域に所定の配列で
形成された複数のカラーフィルタと、前記複数のカラー
フィルタ間および点灯領域外周に形成された遮光膜と前
記点灯領域外周に形成された遮光膜上に形成されたダミ
ーカラーフィルタと前記カラーフィルタ上に形成された
第１の透明電極群とを少なくとも備えた第１の基板と、
透明ガラス板上に前記第１の透明電極群と交叉するごと
く形成された第２の透明電極群を少なくとも備えた第２
の基板と、前記第１の基板と第２の基板の各電極群側の
対向間隙に液晶を封止すると共に、前記対向間隙にスペ
ーサを分散してなる液晶表示装置において、前記点灯領域外周の遮光膜上に形成されたダミーカラー
フィルタの面積密度が前記点灯領域に形成されたカラー
フィルタの面積密度よりも小であることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２】請求項１において、前記第１の基板の点灯
領域外周に形成されたダミーカラーフィルタの着色パタ
ーンが、前記点灯領域に形成されたカラーフィルタを構
成する少なくとも１色の着色パターンと同色であり、か
つその面積密度が前記点灯領域のカラーフィルタの面積
密度より小であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】請求項２において、前記点灯領域外周に形
成された着色パターンの面積密度が、前記点灯領域に形
成された着色パターンの面積密度の１０〜７０％の範囲
内としたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】請求項３において、前記点灯領域外周に形
成された前記着色パターンの寸法が、前記点灯領域の単
位面積内の着色パターンの寸法の２〜７０％の範囲内と
したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】請求項４において、前記点灯領域外周に形
成された前記着色パターンが、前記点灯領域の単位面積
内に１色当たり複数個含まれてなることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項６】請求項５において、前記点灯領域が矩形で
あり、前記点灯領域外周の形成された着色パターンの形
状が、前記点灯領域の直交する２辺に接する周辺領域で
異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】請求項１において、前記点灯領域外周に設
けた遮光膜上の着色パターンの内、点灯領域の着色パタ
ーンに最近接の着色パターンと点灯領域の着色パターン
の距離が、前記点灯領域外周に設けた遮光膜上の着色パ
ターン間の距離よりも大であることを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項８】請求項７において、前記点灯領域の着色パ
ターンと最近接の前記点灯領域外周に設けた遮光膜上の
同色の着色パターンの距離が、前記点灯領域に設けた遮
光膜上の同色パターン間の距離の１．１倍から３倍の範
囲にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】透明ガラス板上の点灯領域に所定の配列で
形成された複数のカラーフィルタと、前記複数のカラー
フィルタ間および点灯領域外周に形成された遮光膜と前
記点灯領域外周に形成された遮光膜上に形成されたダミ
ーカラーフィルタと前記カラーフィルタ上に形成された
第１の透明電極群とを少なくとも備えた第１の基板と、
透明ガラス板上に前記第１の透明電極群と交叉するごと
く形成された第２の透明電極群を少なくとも備えた第２
の基板と、前記第１の基板と第２の基板の各電極群側の
対向間隙に液晶を封止すると共に、前記対向間隙にスペ
ーサを分散してなり、前記点灯領域外周の遮光膜上に形
成されたダミーカラーフィルタの面積密度が前記点灯領
域に形成されたカラーフィルタの面積密度よりも小であ
ると共に、前記第１の基板の点灯領域外周に形成された
ダミーカラーフィルタの着色パターンが、前記点灯領域
に形成されたカラーフィルタを構成する少なくとも１色
の着色パターンと同色で、かつその面積密度が前記点灯
領域のカラーフィルタの面積密度より小である液晶表示
装置の製造方法において、前記点灯領域に形成する着色パターンと前記周辺遮光膜
上に形成する同色の着色パターンとを同一の製造治具を
用いて同時に形成することを特徴とする液晶表示装置の
製造方法。