JP2000250021A - カラー液晶表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細化を図ったカラー液晶表示パネルおよ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ＴＦＴ側ガラス基板３０１に対向する対
向側ガラス基板３０１上に、ＴＦＴ側に形成されている
ＴＦＴ側額縁用ＢＭ（ブラックマトリックス）のＯＤ
（光学密度）を補足する為の遮光パターンである対向基
板側額縁用ＢＭと、パネル組立工程で使用する対向基板
側パネル用アライメントマーカー３１４とを備え、遮光
パターンにより額縁部からのバックライトの光漏れ等を
防ぎ、アライメントマーカーによりパネル組立工程の組
立精度を上げる。さらに、ＴＦＴ遮光用ＢＭ３０８に対
向して対向側ガラス基板にも対向側ＴＦＴ遮光用ＢＭを
設けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示パ
ネルおよびその製造方法に関し、特に、高精細化を図っ
たカラー液晶表示パネルおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示パネルの製造方法では、
高精細化することが重要な要素の一つとなっている。こ
の目的のために、通常、カラーフィルタおよびＴＦＴ
（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の画素
間ピッチを狭くし、かつ、カラーフィルタのＢＭ線幅や
ＴＦＴのデータ線やゲート線の線幅を細くするという手
法が採用されている。

【０００３】しかしながら、この手法では、高精細化を
進めるほどＢＭ（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）線幅やＴ
ＦＴのデータ線やゲート線の線幅を細くしなければなら
ず、パターニング精度を考慮すると線幅の微細化には限
界があった。また、パネルを組み立てる際にカラーフィ
ルタとＴＦＴとの重ねによるずれが発生し、ＢＭ等の配
線を細くしたとしても細くしただけの効果が出ないとい
うことがあった。このため、高精細化を進めると実際に
光が透過してくる開口部と呼ばれる部分の面積に対し
て、ＢＭやＴＦＴの線幅がしめる面積が大きくなり、開
口率と呼ばれる全体の面積に対する開口部面積の割合が
低下してしまい、そのために高精細化を行うとパネルと
しての透過率が低くなってしまい、同じバックライトを
使用した場合、パネル輝度が低下してしまうという問題
があった。

【０００４】そこで、例えば特開平８−１２２８２４号
公報には、ＴＦＴの上に色層である赤，緑，青を形成
し、その上に平坦化膜としてのオーバーコートを形成
し、その上にＩＴＯを形成するいわゆるＣＦオン（ｏ
ｎ）ＴＦＴの技術が開示されている。この技術は、カラ
ーフィルタ側にあったＢＭと色層を直接ＴＦＴ上に形成
しているので、パネルの組立工程におけるカラーフィル
タとＴＦＴの重ねによるずれがなくなり、高精細化をす
るに当たり輝度の低下の割合を低減できるという面では
一応の効果を奏している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＣＦオンＴＦＴの技術は、逆にパネルの額縁部と呼ば
れる表示領域を囲むＢＭにおいて新たにバックライトの
光漏れという問題をもたらしている。これは、ＴＦＴ上
にＢＭを形成するため、ＢＭの材料としては金属膜が使
えず、ＢＭとしては高抵抗値を有する材料である樹脂Ｂ
Ｍと呼ばれる黒色レジストをパターニングして形成して
いるが、露光によってパターンを形成する性質上ＯＤ
（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）値を高くすること
ができないことに起因する。

【０００６】また、ＯＤ値を高くするための手段として
ＢＭの膜厚を厚くする方法があるが、露光不足によるパ
ターンの崩れや、ＴＦＴ表面の段差が激しくなるためデ
ィスクリネーションと呼ばれる液晶の配向乱れが発生し
て、表示品質を著しく低下させるという問題を発生す
る。

【０００７】しかも、パネルの組立工程への適応を考え
てみると、従来のパネルではパネル組立用のアライメン
トマーカーはカラーフィルタのＢＭを形成すると同時に
形成されていたが、カラーフィルタ側に当たる対向基板
側はＩＴＯ膜だけとなり、パネル組立用のアライメント
マーカが形成できないために、パネルの組立精度が著し
く低下してしまい、配向膜の位置や液晶を配向させるた
めのラビングの角度がずれるという問題を発生する。

【０００８】そこで、本発明の主な目的の一つは、対向
ガラス基板側に遮光補助用のＢＭを形成することによ
り、額縁部ＢＭからのバックライトの光漏れのないカラ
ー液晶表示パネルおよびその製造方法を提供することに
ある。

【０００９】本発明の主な他の目的は、対向ガラス基板
側に遮光補助用のＢＭを形成すると同時に、パネル組立
用のアライメントマーカーを形成することで、パネル組
立精度の高いカラー液晶表示パネルおよびその製造方法
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー液晶表示パネルは、ＴＦＴ部分を囲
むＢＭ（ブラックマトリックス）であるＴＦＴ遮光用Ｂ
Ｍと、額縁部と呼ばれる表示領域を囲むであるＴＦＴ側
額縁用ＢＭとが形成されたＴＦＴ側ガラス基板と、ＴＦ
Ｔ側ガラス基板とシール材を介して液晶を挟持する対向
側ガラス基板とを備えたカラー液晶表示パネルにおい
て、対向側ガラス基板のＴＦＴ側ガラス基板に対向する
面に、ＴＦＴ側額縁用ＢＭに対向して設けられ、ＴＦＴ
側額縁用ＢＭのＯＤ（光学密度）を補足する対向基板側
額縁用ＢＭと、パネル組立工程で使用する対向基板側パ
ネル用アライメントマーカーとを備えたことを特徴とす
る。

【００１１】また、対向基板側パネル用アライメントマ
ーカーと、対向基板側額縁用ＢＭとは、同時に形成され
るのが好ましい。

【００１２】さらに、対向側ガラス基板のＴＦＴ側ガラ
ス基板に対向する面に、ＴＦＴ遮光用ＢＭに対向して設
けられた対向基板側遮光用ＢＭを備えるのが好ましい。

【００１３】またさらに、対向基板側額縁用ＢＭは、Ｔ
ＦＴ側額縁用ＢＭと同程度の膜厚の樹脂ＢＭにより形成
されるのが好ましい。

【００１４】また、膜厚は、０．５〜１μｍであるのが
好ましい。

【００１５】また、本発明のカラー液晶表示パネルの製
造方法は、カラー液晶パネルのＴＦＴ上にカラーフィル
タを形成したＣＦオンＴＦＴパネルによるカラー液晶表
示パネルの製造方法において、ＴＦＴ側のガラス基板に
対向する対向ガラス基板上に、ＴＦＴ側のガラス基板に
形成されているＢＭ（ブラックマトリックス）のＯＤ
（光学濃度）を補足するための遮光パターンを形成する
工程と、ＴＦＴ側のガラス基板に対向する対向側ガラス
基板上に、パネル組立工程で使用するアライメントマー
カーを形成する工程とを含み、遮光パターンによりバッ
クライトの光漏れを防ぎ、アライメントマーカーにより
パネル組立工程の組立精度を上げたことを特徴とする。

【００１６】また、遮光パターンを形成する工程は、額
縁部と呼ばれる表示領域に額縁用のＢＭを設けるのが好
ましい。

【００１７】さらに、遮光パターンを形成する工程は、
ＴＦＴに対向する部分にＴＦＴ遮光用のＢＭを設けるこ
とを含むのが好ましい。

【００１８】またさらに、遮光パターン，アライメント
マーカーは、樹脂より形成するのが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明のカラー液晶表示パネルの
実施の形態を示す斜視図である。本発明のカラー液晶表
示パネルの特徴は、カラー液晶パネルのＴＦＴ（Ｔｈｉ
ｎＦｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１２上にカラーフ
ィルタ１１を形成したパネル（以下、ＣＦオン（ｏｎ）
ＴＦＴパネルと呼ぶ）１において、ＴＦＴ側１２に対向
するカラーフィルター側（ガラス基板）１１上に、ＴＦ
Ｔ側１２に形成されているＢＭ（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒ
ｉｘ）のＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）を補
足する為の遮光パターン（遮光ＢＭ）と、パネル組立工
程で使用するアライメントマーカーを形成したことにあ
る。すなわち、本発明によるＣＦオンＴＦＴパネル１で
は、ＴＦＴ１２上にＢＭを露光等によってパターニング
した構成に対し、対向するガラス基板上にも、額縁部遮
光補助用のパターン（ＢＭ）と、パネル工程用アライメ
ントマーカーとを設けている。この額縁部遮光補助用Ｂ
Ｍは、額縁部のＯＤを高めるという役目を果たし、パネ
ル工程用アライメントマーカーは、パネル組立工程にお
けるアライメント精度を向上する。

【００２１】従って、額縁部からのバックライトの光漏
れ等を防ぐことができるという効果と、パネル組立工程
の組立精度が上がりパネル組立起因の不良が低減できる
という効果が得られる。

【００２２】

【実施例】次に、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。

【００２３】図２〜図４は、図１のＡ−Ａ断面図であ
り、本発明の第１〜第３の実施例の構成を示す図であ
る。

【００２４】図２は、本発明のカラー液晶表示パネルの
第１の実施例の構成を示す断面図である。本実施例で
は、ＴＦＴ側ガラス基板２１２と、ＴＦＴ側ガラス基板
２１２に対向する対向側ガラス基板２０１とを備え、Ｔ
ＦＴ側ガラス基板２１２には、ＴＦＴ部分２１１，コン
タクトホール部分２１０が形成されている。このＴＦＴ
部分２１１の上には、ＴＦＴ遮光用ＢＭ２０８が設けら
れ、さらにその上にはオーバーコート２０６が形成され
ている。また、コンタクトホール部分２１０に隣接する
部分には、ＴＦＴ側透明電極２０５が設けられ、ＴＦＴ
側透明電極２０５の下には、オーバーコート２０６，色
層２０７が形成されている。そして、これらの膜が形成
されたＴＦＴ側ガラス基板２１２は、シール材２０４を
介して対向側ガラス基板２０１と液晶２０３とを数ミク
ロンメートルの間隔で挟持している。また、対向側ガラ
ス基板２０１の下には、ＴＦＴ側透明電極に対向して対
向基板共通電極２０２が設けられている。また、本実施
例では、対向側ガラス基板２０１にはＴＦＴ側額縁用Ｂ
Ｍ２０９に合わせて対向基板側額縁用ＢＭ２１３が形成
されている。その対向基板側額縁用ＢＭ２１３には、膜
厚がＴＦＴ側額縁用ＢＭ２０９と同程度の樹脂ＢＭが
０．５ミクロンメートルから１ミクロンメートル形成さ
れている。かかる構成においては、額縁部分のＢＭの膜
厚は、パネルを対向側ガラス基板２０１から見た場合、
ＴＦＴ側額縁用ＢＭ２０９と対向基板側額縁用ＢＭ２１
３の合計となる。従って、ＴＦＴ側額縁用ＢＭ２０９単
独で額縁部を形成した場合に比べて、ＢＭの遮光能力を
表すＯＤ値を高めることができるという効果がもたらさ
れる。

【００２５】図３は、本発明の第２の実施例の構成を示
す断面図である。本実施例では、前述した第１の実施例
におけるＴＦＴ遮光用ＢＭ３０８，ＴＦＴ側額縁用ＢＭ
３０９，対向基板側額縁用ＢＭという構成の他に、ＴＦ
Ｔ側ガラス基板３１２上に、ＴＦＴ基板側パネル用アラ
イメントマーカー３１５が設けられ、ＴＦＴ基板側パネ
ル用アライメントマーカー３１５の他に、対向基板側額
縁用ＢＭ３１３を形成すると同時に対向基板側パネル用
アライメントマーカー３１４も形成している。従って、
パネル組立工程での組立精度が向上するという効果が得
られる。

【００２６】図４は、本発明のカラー液晶表示パネルの
第３の実施例の構成を示す断面図である。本実施例で
は、前述した第１および第２の実施例における対向基板
側額縁用ＢＭ２１３，３１３を使用せず、ＴＦＴ遮光用
ＢＭ４０８，ＴＦＴ側額縁用ＢＭ４０９のみを使用して
いる。

【００２７】図５は、本発明のカラー液晶表示パネルの
対向側ガラス基板の製造方法の実施例を示す断面図であ
る。本実施例におけるＣＦオンＴＦＴパネルの対向側ガ
ラス基板は、図５に示す工程によって製造される。すな
わち、対向側ガラス基板５０１にネガ型樹脂ＢＭレジス
ト５０２が、スピンコート法あるいは印刷法など均一な
膜厚が得られる塗布方法で塗布され、６０℃〜１２０℃
で仮焼成後所定のパターンが得られるマスク５０４で紫
外線５０３による露光を行う。その後、現像を行い２０
０℃〜２５０℃で焼成を行うことで、所望のパターンで
ある対向基板側パネル用アライメントマーカー５０５と
対向基板側額縁用ＢＭ５０６とを得る。その後、マスク
スパッタあるいはフォトリソグラフィー法で所定の対向
基板透明共通電極５０７を形成することで製造される。
この本発明のカラー液晶表示パネルの対向側ガラス基板
の製造方法では、対向基板側額縁用ＢＭ５０６，対向基
板側パネル用アライメントマーカー５０５に樹脂ＢＭと
いう材料を採用しているので、パネル全体の重金属使用
量において、重金属使用量を低減できるという利点が得
られる。

【００２８】また、上記方法において、ネガ型樹脂ＢＭ
レジスト５０２は、ポジ型樹脂ＢＭレジストとしてもよ
い。その場合は、マスクのパターンは反転させたものと
なる。

【００２９】さらに、本発明の構成において、対向基板
透明共通電極５０７を形成する前にオーバーコートを塗
布形成しても同様の効果が得られる。

【００３０】図６は、本発明のカラー液晶表示パネルに
おける膜厚に対する光漏れの変化を示すグラフである。
この図は、本発明の効果を示す図でもある。バックライ
ト光量を１００％としたときの割合をみると、本発明に
よる対向基板側額縁用ＢＭの存在により、額縁部樹脂Ｂ
Ｍの膜厚に対する光漏れの変化は、ＴＦＴ側額縁部ＢＭ
が同じ膜厚の点において、遮光能力が格段に向上してい
ることが分かる。

【００３１】図７は、本発明の第４の実施例の構成を示
す断面図である。前述した第３の実施例では、本発明を
額縁用ＢＭに適応したが、本発明の第４の実施例では、
ＴＦＴ遮光用ＢＭ７０８についても適応することができ
る。すなわち、ＴＦＴ遮光用ＢＭ７０８に対向して対向
側ＴＦＴ遮光用ＢＭ７１６を設けている。本実施例で
は、対向側ＴＦＴ遮光用ＢＭ７１６は、ＴＦＴ遮光用Ｂ
Ｍ７０８に対向する位置に形成されている構成により、
ＴＦＴ遮光用ＢＭ７０８の膜厚が実質的に厚くなったこ
とになり、ＴＦＴ部分７１１の外光（対向側ガラス基板
７０１から入射してくる外部の光）により発生するリー
ク電流を抑制できるという効果が得られる。しかも、Ｔ
ＦＴ遮光用ＢＭ７０８がＴＦＴ部分７１１側と対向側ガ
ラス基板７０１側に形成される構造となっているので、
光によるリーク電流の発生を抑えるために必要なＯＤ値
を得るための膜厚が、それぞれの基板側で薄くすること
ができることになる。従って、ＴＦＴ部分７１１の膜の
積層構造による段差を小さくすることができ、段差によ
る液晶の配向乱れによる表示異常を抑制できるという効
果も得られる。

【００３２】図８は、本発明の第５の実施例の構成を示
す断面図である。本実施例の構成においては、前述した
第４の実施例の構成の他に、対向基板透明共通電極８０
２を形成する前に、オーバーコート８１７を塗布形成し
ても同様の効果が得られる。また、本実施例のネガ型樹
脂ＢＭレジストは、ポジ型樹脂ＢＭレジストに変更して
もよい。また、その場合はマスクのパターンは反転させ
たものとなる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラー液
晶表示パネルでは、対向ガラス基板側に遮光補助用のＢ
Ｍを形成することにより、額縁部ＢＭからのバックライ
トの光漏れのないという効果を奏する。

【００３４】また、対向ガラス基板側に遮光補助用のＢ
Ｍを形成すると同時に、パネル組立用のアライメントマ
ーカーを形成することで、パネル組立精度の高いカラー
液晶表示パネルを提供することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるＣＦオンＴＦＴを
示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図５】本発明のカラー液晶表示パネルの対向側ガラス
基板の製造方法を示す断面図である。

【図６】本発明における樹脂膜厚−光漏れ量の関係を示
すグラフである。

【図７】本発明の第４の実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図８】本発明の第５の実施例の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ＣＦオンＴＦＴパネル １１ カラーフィルタ（ＣＦ） １２ ＴＦＴ ２０１，３０１，４０１，５０１，７０１，８０１ 対
向側ガラス基板 ２０２，３０２，４０２，７０２，８０２ 対向基板透
明共通電極 ２０３，３０３，４０３，７０３，８０３ 液晶 ２０４，３０４，４０４，７０４，８０４ シール材 ２０５，３０５，４０５，７０５，８０５ ＴＦＴ側透
明電極 ２０６，３０６，４０６，７０６，８０６ オーバーコ
ート ２０７，３０７，４０７，７０７，８０７ 色層 ２０８，３０８，４０８，７０８，８０８ ＴＦＴ遮断
用ＢＭ ２０９，３０９，４０９，７０９，８０９ ＴＦＴ側額
縁用ＢＭ ２１０，３１０，４１０，７１０，８１０ コンタクト
ホール部分 ２１１，３１１，４１１，７１１，８１１ ＴＦＴ部分 ２１２，３１２，４１２，７１２，８１２ ＴＦＴ側ガ
ラス基板 ２１３，３１３，７１３，８１３ 対向基板側額縁用Ｂ
Ｍ ３１４，７１４，８１４ 対向基板側パネル用アライメ
ントマーカー ３１５，７１５，８１５ ＴＦＴ基板側パネル用アライ
メントマーカー ５０２ 樹脂ＢＭレジスト ５０３ 紫外線 ５０４ マスク ５０５ 対向基板側パネル用アライメントマーカー ５０６ 対向基板用額縁用ＢＭ ５０７ 対向基板透明共通電極 ５１６ ＴＦＴ側透明電極 ７１６，８１６ 対向側遮光用ＢＭ ８１７ オーバーコート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 道昭 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中田 慎一 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 渡邊 貴彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 井原 浩史 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 吉川 周憲 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 HA04 HB07X HC06 HC12 HD06 LA04 LA15 2H091 FA02Y FA35Y FA42Z FB02 FC12 FC26 GA13 LA03 LA12 LA15 2H092 GA57 JA24 JB52 MA17 NA01 NA22 PA08 PA09

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＴＦＴ部分を囲むＢＭ（ブラックマトリッ
   クス）であるＴＦＴ遮光用ＢＭと、額縁部と呼ばれる表
   示領域を囲むＢＭであるＴＦＴ側額縁用ＢＭとが形成さ
   れたＴＦＴ側ガラス基板と、前記ＴＦＴ側ガラス基板と
   シール材を介して液晶を挟持する対向側ガラス基板とを
   備えたカラー液晶表示パネルにおいて、 前記対向側ガラス基板の前記ＴＦＴ側ガラス基板に対向
   する面に、 前記ＴＦＴ側額縁用ＢＭに対向して設けられ、前記ＴＦ
   Ｔ側額縁用ＢＭのＯＤ（光学密度）を補足する対向基板
   側額縁用ＢＭと、 パネル組立工程で使用する対向基板側パネル用アライメ
   ントマーカーと、 を備えたことを特徴とするカラー液晶表示パネル。
2. 【請求項２】前記対向基板側パネル用アライメントマー
   カーと、前記対向基板側額縁用ＢＭとは、同時に形成さ
   れたことを特徴とする、請求項１に記載のカラー液晶表
   示パネル。
3. 【請求項３】前記対向側ガラス基板の前記ＴＦＴ側ガラ
   ス基板に対向する面に、前記ＴＦＴ遮光用ＢＭに対向し
   て設けられた対向基板側遮光用ＢＭを備えたことを特徴
   とする、請求項１または２に記載のカラー液晶表示パネ
   ル。
4. 【請求項４】前記対向基板側額縁用ＢＭは、前記ＴＦＴ
   側額縁用ＢＭと同程度の膜厚の樹脂ＢＭにより形成され
   たことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の
   カラー液晶表示パネル。
5. 【請求項５】前記膜厚は、０．５〜１μｍであることを
   特徴とする、請求項４に記載のカラー液晶表示パネル。
6. 【請求項６】カラー液晶パネルのＴＦＴ上にカラーフィ
   ルタを形成したＣＦオンＴＦＴパネルによるカラー液晶
   表示パネルの製造方法において、 前記ＴＦＴ側のガラス基板に対向する対向ガラス基板上
   に、前記ＴＦＴ側のガラス基板に形成されているＢＭ
   （ブラックマトリックス）のＯＤ（光学濃度）を補足す
   るための遮光パターンを形成する工程と、 前記ＴＦＴ側のガラス基板に対向する対向側ガラス基板
   上に、パネル組立工程で使用するアライメントマーカー
   を形成する工程と、 を含み、前記遮光パターンによりバックライトの光漏れ
   を防ぎ、前記アライメントマーカーによりパネル組立工
   程の組立精度を上げたことを特徴とするカラー液晶表示
   パネルの製造方法。
7. 【請求項７】前記遮光パターンを形成する工程は、額縁
   部と呼ばれる表示領域に額縁用のＢＭを設けることを含
   むことを特徴とする、請求項６に記載のカラー液晶表示
   パネルの製造方法。
8. 【請求項８】前記遮光パターンを形成する工程は、前記
   ＴＦＴに対向する部分にＴＦＴ遮光用のＢＭを設けるこ
   とを含むことを特徴とする、請求６または７に記載のカ
   ラー液晶表示パネルの製造方法。
9. 【請求項９】前記遮光パターン，前記アライメントマー
   カーは、樹脂より形成することを特徴とする、請求項６
   〜８のいずれかに記載のカラー液晶表示パネルの製造方
   法。