JP2007322474A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、配向膜の塗布領域の制御に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a technique effective when applied to control of a coating region of an alignment film.
従来、映像や画像を表示する表示装置には、一対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを用いた液晶表示装置がある。 Conventionally, there is a liquid crystal display device using a liquid crystal display panel in which a liquid crystal material is sealed between a pair of substrates.
前記液晶表示パネルは、一対の基板のうちの一方の基板に、たとえば、複数本の走査信号線、複数本の映像信号線が形成されている。そして、2本の隣接する走査信号線と2本の隣接する映像信号線で囲まれた領域が1つの画素領域に相当し、各画素領域に対してTFT素子や画素電極などが配置されている。この基板は、一般に、TFT基板と呼ばれる。また、前記TFT基板と対をなす他方の基板は、一般に、対向基板と呼ばれる。 In the liquid crystal display panel, for example, a plurality of scanning signal lines and a plurality of video signal lines are formed on one of a pair of substrates. A region surrounded by two adjacent scanning signal lines and two adjacent video signal lines corresponds to one pixel region, and a TFT element, a pixel electrode, or the like is arranged in each pixel region. . This substrate is generally called a TFT substrate. The other substrate paired with the TFT substrate is generally called a counter substrate.
また、前記液晶表示パネルが、たとえば、TN方式やVA方式のような縦電界方式と呼ばれる駆動方式の場合、前記TFT基板の前記画素電極と対向する対向電極(共通電極とも呼ばれる)は、前記対向基板に設けられる。また、前記液晶表示パネルが、たとえば、IPS方式のような横電界方式と呼ばれる駆動方式の場合、前記対向電極は、前記TFT基板に設けられる。 In addition, when the liquid crystal display panel is a driving method called a vertical electric field method such as a TN method or a VA method, a counter electrode (also referred to as a common electrode) facing the pixel electrode of the TFT substrate is Provided on the substrate. Further, when the liquid crystal display panel is of a driving method called a lateral electric field method such as an IPS method, the counter electrode is provided on the TFT substrate.
また、前記液晶表示パネルがRGB方式のカラー液晶表示パネルの場合、映像や画像の1画素(1ドット)は、3つのサブ画素からなり、前記対向基板には、サブ画素毎に赤色(R)のカラーフィルタ、緑色(G)のカラーフィルタ、青色(B)のカラーフィルタが配置される。 When the liquid crystal display panel is an RGB color liquid crystal display panel, one pixel (one dot) of an image or an image is composed of three sub-pixels, and the counter substrate has red (R) for each sub-pixel. Color filter, green (G) color filter, and blue (B) color filter are arranged.
また、前記TFT基板および前記対向基板は、前記画素電極と前記対向電極の電位差がない状態における液晶分子の向き(配向)や、前記画素電極と前記対向電極の間に電位差が生じたときの液晶分子の配列や傾きを制御するための配向膜が設けられている。 In addition, the TFT substrate and the counter substrate are liquid crystal when a potential difference is generated between the pixel electrode and the counter electrode, and the orientation (orientation) of liquid crystal molecules in a state where there is no potential difference between the pixel electrode and the counter electrode. An alignment film for controlling the arrangement and inclination of molecules is provided.
前記配向膜は、各基板の液晶材料(液晶層)との界面に設けられており、たとえば、前記画素領域の集合からなる表示領域全体を覆うように形成されたポリイミドなどの樹脂膜の表面にラビング処理を行って形成している。 The alignment film is provided at the interface with the liquid crystal material (liquid crystal layer) of each substrate. For example, the alignment film is formed on the surface of a resin film such as polyimide formed so as to cover the entire display area including the set of pixel areas. It is formed by rubbing treatment.
また、前記各基板の表面に形成する樹脂膜は、従来、たとえば、フレキソ印刷法と呼ばれる方法で形成していたが、近年は、インクジェット印刷法を用いて形成する方法が提案されている(たとえば、特許文献1を参照。)。前記インクジェット印刷法には、基板上に直接描画ができ、非接触プロセスによる低汚染、溶液消費量の低減、段取り時間の短縮などの種々の利点がある。
しかしながら、前記インクジェット印刷法で配向膜を形成する場合、その周辺における寸法制御および形状制御が困難であることが指摘されている。すなわち、インクジェット印刷法で樹脂膜の材料を基板上に印刷した場合、印刷領域の制御が難しいという問題があった。 However, it has been pointed out that when an alignment film is formed by the ink jet printing method, it is difficult to control the dimensions and shape in the periphery. That is, when the resin film material is printed on the substrate by the inkjet printing method, there is a problem that it is difficult to control the print area.
このような問題は、たとえば、インクジェット印刷法で用いる材料の粘度が、前記フレキソ印刷法などで用いられる材料の粘度に比べて低いことが原因とされている。 Such a problem is caused, for example, by the fact that the viscosity of the material used in the ink jet printing method is lower than the viscosity of the material used in the flexographic printing method or the like.
そのため、たとえば、走査信号線、映像信号線、TFT素子、画素電極などが形成されたTFT基板の表面に、インクジェット印刷法で配向膜を形成すると、たとえば、印刷した材料が濡れ広がり、シール材を形成する領域まで到達してしまうことがある。このように、配向膜がシール材を形成する領域まで到達してしまうと、たとえば、シール材とTFT基板(配向膜)との密着性が不十分で液晶材料が漏れたりするという問題がある。 Therefore, for example, when an alignment film is formed on the surface of a TFT substrate on which scanning signal lines, video signal lines, TFT elements, pixel electrodes, etc. are formed by an ink jet printing method, for example, the printed material is spread and the sealing material is used. The region to be formed may be reached. Thus, if the alignment film reaches the region where the sealing material is formed, for example, there is a problem that the liquid crystal material leaks due to insufficient adhesion between the sealing material and the TFT substrate (alignment film).
前記インクジェット印刷法で配向膜を形成するときに、印刷した材料がシール材を形成する領域まで濡れ広がらないようにする方法としては、たとえば、印刷した材料の濡れ広がりの量を考慮して、あらかじめ印刷する領域を小さくする方法が考えられる。しかしながら、この方法では、表示領域内で印刷した材料の膜厚にばらつきが生じやすいという問題がある。 When forming the alignment film by the inkjet printing method, as a method for preventing the printed material from getting wet to the area where the sealing material is formed, for example, considering the amount of wet spreading of the printed material in advance, A method for reducing the printing area is conceivable. However, this method has a problem that the film thickness of the material printed in the display area is likely to vary.
また、その他にも、たとえば、印刷する材料の粘度を高くして濡れ広がりを抑制する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、印刷時の射出不良により材料が塗布されない領域が発生しやすいという問題がある。 In addition, for example, a method of suppressing wetting and spreading by increasing the viscosity of the material to be printed is conceivable. However, this method has a problem that a region where no material is applied is likely to occur due to defective injection during printing.
本発明の目的は、たとえば、液晶表示パネルの配向膜の、表示領域内における膜厚の均一性を維持し、かつ、表示領域の外側での濡れ広がりを抑制することが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of, for example, maintaining the uniformity of the film thickness in the display region of the alignment film of the liquid crystal display panel and suppressing the wetting and spreading outside the display region. There is.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。 The outline of typical inventions among the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
(1)一対の基板の間に環状のシール材が配置され、前記一対の基板と前記シール材で囲まれた空間に液晶材料が封入されており、平面でみて前記一対の基板および液晶材料が重なる領域に映像または画像を表示する表示領域が形成された表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記一対の基板のうちの一方の基板は、複数本の走査信号線と、複数本の映像信号線とを有し、かつ、他方の基板と対向する面の表面に配向膜を有し、前記複数本の走査信号線および前記複数本の映像信号線を有する基板は、前記シール材で囲まれる領域の内側であり、かつ、前記表示領域の外側である概略環状の領域に、前記他方の基板側に突出した段差部を有し、前記段差部は、その表面にITO膜が配置されている液晶表示装置。 (1) An annular sealing material is disposed between a pair of substrates, and a liquid crystal material is enclosed in a space surrounded by the pair of substrates and the sealing material. A liquid crystal display device having a display panel in which a display area for displaying an image or an image is formed in an overlapping area, wherein one of the pair of substrates includes a plurality of scanning signal lines and a plurality of images. A substrate having a signal line and having an alignment film on a surface facing the other substrate, and the substrate having the plurality of scanning signal lines and the plurality of video signal lines is surrounded by the sealing material. A stepped portion protruding toward the other substrate in a substantially annular region that is inside the display region and outside the display region, and the stepped portion has an ITO film disposed on a surface thereof. Liquid crystal display device.
(2)前記(1)の液晶表示装置において、前記段差部は、前記シール材の延在方向に沿った方向に長尺な段差が、シール材の延在方向と直交する方向に複数個配置されている液晶表示装置。 (2) In the liquid crystal display device according to (1), a plurality of the stepped portions are arranged in a direction perpendicular to the extending direction of the sealing material. Liquid crystal display device.
(3)前記(2)に記載の液晶表示装置において、前記段差部は、前記シール材の延在方向に沿った方向に長尺な段差が、シール材の延在方向に複数個配置されている液晶表示装置。 (3) In the liquid crystal display device according to (2), the stepped portion includes a plurality of steps that are long in a direction along the extending direction of the sealing material. Liquid crystal display device.
(4)前記(3)に記載の液晶表示装置において、前記シール材の延在方向と直交する方向で隣接する2つの段差は、前記各段差が前記シール材の延在方向で隣接する段差との間隙の、前記シール材の延在方向でみた位置が異なる液晶表示装置。 (4) In the liquid crystal display device according to (3), two steps that are adjacent in a direction orthogonal to the extending direction of the seal material are different from the steps in which each step is adjacent in the extending direction of the seal material. A liquid crystal display device in which the positions of the gaps are different in the extending direction of the sealing material.
(5)前記(1)から(4)のいずれかの液晶表示装置において、前記段差部は、前記複数本の走査信号線が配置された方向に延在するシール材に沿って設けられている液晶表示装置。 (5) In the liquid crystal display device according to any one of (1) to (4), the stepped portion is provided along a sealing material extending in a direction in which the plurality of scanning signal lines are arranged. Liquid crystal display device.
(6)前記(1)から(5)のいずれかの液晶表示装置において、前記段差部は、前記複数本の映像信号線が配置された方向に延在するシール材に沿って設けられている液晶表示装置。 (6) In the liquid crystal display device according to any one of (1) to (5), the step portion is provided along a sealing material extending in a direction in which the plurality of video signal lines are arranged. Liquid crystal display device.
(7)前記(1)から(6)のいずれかの液晶表示装置において、前記複数本の走査信号線および前記複数本の映像信号線を有する基板は、2本の隣接する走査信号線と2本の隣接する映像信号線で囲まれた領域を1つの画素領域とし、各画素領域に対してTFT素子および画素電極が配置されており、前記段差部は、前記走査信号線、前記映像信号線、前記TFT素子の半導体層のいずれか、または前記TFT素子のゲート絶縁膜と同じ材料で形成された段差形成層を有する液晶表示装置。 (7) In the liquid crystal display device according to any one of (1) to (6), the substrate having the plurality of scanning signal lines and the plurality of video signal lines includes two adjacent scanning signal lines and 2 A region surrounded by adjacent video signal lines is defined as one pixel region, a TFT element and a pixel electrode are disposed for each pixel region, and the step portion includes the scanning signal line and the video signal line. A liquid crystal display device having a step forming layer formed of the same material as any of the semiconductor layers of the TFT element or the gate insulating film of the TFT element.
(8)前記(1)から(7)のいずれかの液晶表示装置において、前記段差部を有する基板に設けられた前記配向膜の外周は、前記段差部の段差のうち、前記シール材に最も近い段差よりも内側にある液晶表示装置。 (8) In the liquid crystal display device according to any one of (1) to (7), the outer periphery of the alignment film provided on the substrate having the stepped portion is the most of the stepped portion of the stepped portion. A liquid crystal display device located inside the closest step.
本発明の液晶表示装置は、液晶材料を封入する一対の基板のうちの、複数本の走査信号線および複数本の映像信号線が設けられた基板(以下、TFT基板と呼ぶ。)の、シール材がシール材で囲まれる領域の内側であり、かつ、前記表示領域の外側である概略環状の領域に、前記他方の基板側に突出した段差部を有し、前記段差部は、その表面にITO膜が配置されていることを主要な特徴とする。このようにすることで、たとえば、インクジェット印刷法を用いて配向膜を形成するときに、表示領域の外側における印刷材料の濡れ広がりを、前記段差部の段差で堰き止めることができ、前記シール材が形成される領域まで広がるのを防ぐことができる。またこのとき、前記配向膜の形成に用いる印刷材料は、画素電極などに用いられるITOとの濡れ性が低いので、前記段差部の表面にITO膜を設けておくことで、印刷材料(配向膜)の濡れ広がりを抑制できる。そのため、表示領域内における膜厚の均一性を維持し、かつ、表示領域の外側での濡れ広がりを抑制することができる。 The liquid crystal display device of the present invention is a seal of a substrate (hereinafter referred to as a TFT substrate) provided with a plurality of scanning signal lines and a plurality of video signal lines, out of a pair of substrates enclosing a liquid crystal material. A step portion protruding toward the other substrate is provided in a substantially annular region inside the region surrounded by the sealing material and outside the display region, and the step portion is formed on the surface of the step portion. The main feature is that an ITO film is disposed. By doing so, for example, when forming an alignment film using an ink jet printing method, wetting and spreading of the printing material outside the display region can be blocked by the step of the step portion, and the sealing material Can be prevented from spreading to the region where the film is formed. At this time, since the printing material used for forming the alignment film has low wettability with ITO used for pixel electrodes or the like, the printing material (alignment film) is provided by providing an ITO film on the surface of the stepped portion. ) Can be prevented from spreading. Therefore, the uniformity of the film thickness within the display area can be maintained, and wetting and spreading outside the display area can be suppressed.
また、前記段差部は、前記シール材の延在方向に沿った方向に長尺な段差を、シール材の延在方向と直交する方向、言い換えると印刷した材料が濡れ広がる方向に対して複数個配置することが望ましい。このようにすることで、印刷材料の濡れ広がりを前記段差部で確実に堰き止めることができる。 Further, the stepped portion includes a plurality of stepped portions extending in a direction along the extending direction of the sealing material in a direction perpendicular to the extending direction of the sealing material, in other words, a direction in which the printed material spreads wet. It is desirable to arrange. In this way, wetting and spreading of the printing material can be reliably dammed by the stepped portion.
またこのとき、前記段差部は、前記シール材の延在方向に沿った方向に長尺な段差を、シール材の延在方向に複数個配置することが望ましい。このようにすることで、たとえば、段差を形成するための段差形成層の剥がれなどによる不良で印刷材料が段差部を越えてシール材を形成する領域まで濡れ広がるのを防ぐことができる。 Further, at this time, it is desirable that the stepped portion has a plurality of steps that are long in a direction along the extending direction of the sealing material in the extending direction of the sealing material. By doing so, for example, it is possible to prevent the printing material from spreading over the step portion to the region where the sealing material is formed due to a defect such as peeling of the step forming layer for forming the step.
またこのとき、前記シール材の延在方向と直交する方向で隣接する2つの段差は、前記各段差が前記シール材の延在方向で隣接する段差との間隙の、前記シール材の延在方向でみた位置をずらすことが望ましい。このようにすることで、前記印刷材料が、前記シール材の延在方向で隣接する2つの段差の間隙から外側に濡れ広がるのを防ぐことができる。 Further, at this time, the two steps adjacent in the direction orthogonal to the extending direction of the sealing material are the extending direction of the sealing material in the gap between the step and the adjacent step in the extending direction of the sealing material. It is desirable to shift the position seen. By doing in this way, it can prevent that the said printing material spreads outside from the gap | interval of two level | step differences adjacent in the extension direction of the said sealing material.
また、本発明の液晶表示装置では、前記段差部は、たとえば、複数本の走査信号線が配置された方向に延在するシール材、言い換えるとTFT基板の走査信号線の一端が集線された辺およびその辺と対向する辺に沿って延在するシール材と表示領域の間の領域のみに設けてもよいし、複数本の映像信号線が配置された方向に延在するシール材、言い換えるとTFT基板の映像信号線の一端が集線された辺およびその辺と対向するに沿って延在するシール材と表示領域の間の領域のみに設けてもよい。また、どちらか一方に限らず、両方に設けてもよい。 In the liquid crystal display device of the present invention, the stepped portion may be, for example, a sealing material extending in a direction in which a plurality of scanning signal lines are arranged, in other words, a side where one end of the scanning signal lines of the TFT substrate is concentrated. And may be provided only in a region between the display region and the sealant extending along the side opposite to the side, or in other words, the sealant extending in the direction in which a plurality of video signal lines are arranged, in other words One end of the video signal line of the TFT substrate may be provided only in the area between the display line and the side where the lines are concentrated and the side opposite to the side. Moreover, you may provide in not only one but both.
また、本発明の液晶表示装置では、前記段差部のITO膜は、TFT基板を製造する過程における画素電極を形成する工程で形成することが望ましい。そのため、前記段差は、前記画素電極を形成する工程よりも前に形成しておくことが望ましい。このとき、前記段差は、たとえば、前記走査信号線、前記映像信号線、前記TFT素子の半導体層、前記TFT素子のゲート絶縁膜のいずれかを形成する工程で形成された段差形成層によって構成することが望ましい。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the ITO film of the step portion is formed in a process of forming a pixel electrode in the process of manufacturing a TFT substrate. Therefore, the step is preferably formed before the step of forming the pixel electrode. At this time, the step is constituted by, for example, a step forming layer formed in the step of forming any one of the scanning signal line, the video signal line, the semiconductor layer of the TFT element, and the gate insulating film of the TFT element. It is desirable.
なお、本発明の液晶表示装置は、TFT基板に設けた前記段差部によって、配向膜の濡れ広がりを抑制するものであり、前記配向膜の外周が、前記段差部の段差のうち、前記シール材に最も近い段差よりも内側にあることが望ましい。 The liquid crystal display device of the present invention suppresses the wetting and spreading of the alignment film by the step portion provided on the TFT substrate, and the outer periphery of the alignment film is the sealing material among the steps of the step portion. It is desirable that it is inside the step closest to.
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments (examples) with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals and their repeated explanation is omitted.
図1および図2は、本発明に関わる液晶表示パネルの概略構成を示すための模式図である。
図1は、液晶表示パネルを観察者側からみた模式平面図である。図2は、図1のA−A’線における液晶表示パネルの模式断面図である。
1 and 2 are schematic views for showing a schematic configuration of a liquid crystal display panel according to the present invention.
FIG. 1 is a schematic plan view of a liquid crystal display panel as viewed from the observer side. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display panel taken along line AA ′ of FIG.
本発明の表示装置は、たとえば、図1および図2に示すように、一対の基板1,2の間に環状のシール材3が配置され、一対の基板1,2とシール材3で囲まれた空間に液晶材料4が封入された液晶表示パネルを有する液晶表示装置である。このとき、映像または画像を表示する表示領域DAは、平面でみて一対の基板1,2および液晶材料4が重なる領域に形成されている。
In the display device of the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, an
また、一対の基板1,2は平面でみた外形寸法が異なり、液晶表示装置が、たとえば、テレビやPC(Personal Computer)向けのディスプレイなどの大型の表示装置の場合、x方向に平行な2辺のうちの1辺と、y方向に平行な2辺のうちの1辺が平面でみて重なるように配置されている。
The pair of
また、一対の基板のうちの大きいほうの基板1は、主にTFT基板と呼ばれ、たとえば、図示は省略するが、x方向に延在する複数本の走査信号線や、y方向に延在する複数本の映像信号線が設けられている。また、TFT基板1は、2本の隣接する走査信号線と2本の隣接する映像信号線で囲まれた領域が1つの画素領域に相当し、各画素領域に対してTFT素子や画素電極が配置されている。
The
また、一対の基板のうちの小さいほうの基板2は、主に対向基板と呼ばれる。前記液晶表示パネルがRGB方式のカラー液晶表示パネルの場合、映像や画像の1画素(1ドット)は、3つのサブ画素からなり、対向基板2には、サブ画素毎に赤色(R)のカラーフィルタ、緑色(G)のカラーフィルタ、青色(B)のカラーフィルタが配置される。
The
また、前記液晶表示パネルが、たとえば、TN方式やVA方式のような縦電界方式と呼ばれる駆動方式の場合、TFT基板1の前記画素電極と対向する対向電極(共通電極とも呼ばれる)は、対向基板2に設けられる。また、前記液晶表示パネルが、たとえば、IPS方式のような横電界方式と呼ばれる駆動方式の場合、前記対向電極は、TFT基板1に設けられる。
Further, when the liquid crystal display panel is a driving method called a vertical electric field method such as a TN method or a VA method, a counter electrode (also referred to as a common electrode) facing the pixel electrode of the
また、TFT基板1のy方向に平行な2辺1a,1bのうち、対向基板2の辺と重ならないほうの辺1aは、たとえば、各走査信号線に走査信号を入力するためのドライバIC、または該ドライバICが実装されたCOFまたはTCPなどが接続される辺である。また、各走査信号線は、各画素領域に対して配置されたTFT素子のゲートと接続されている。そのため、以下の説明では、走査信号を入力するためのドライバIC、または該ドライバICが実装されたCOFまたはTCPなどが接続される辺1aをゲート辺と呼び、ゲート辺と平行なもう一方の辺1bを反ゲート辺と呼ぶ。
Of the two
また、TFT基板1のx方向に平行な2辺1c,1dのうち、対向基板2の辺と重ならないほうの辺1cは、たとえば、各映像信号線に映像信号(階調信号とも呼ばれる)を入力するためのドライバIC、または該ドライバICが実装されたCOFまたはTCPなどが接続される辺である。また、各映像信号線は、各画素領域に対して配置されたTFT素子のドレインと接続されている。そのため、以下の説明では、映像信号を入力するためのドライバIC、または該ドライバICが実装されたCOFまたはTCPなどが接続される辺1cをドレイン辺と呼び、ドレイン辺と平行なもう一方の辺1dを反ドレイン辺と呼ぶ。
Of the two
以下、図1および図2に示したような構成の液晶表示パネルを例に挙げ、本発明の特徴および作用効果について説明する。 Hereinafter, the features and effects of the present invention will be described with reference to the liquid crystal display panel having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 as an example.
図3乃至図6は、本発明による一実施例の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。
図3は、図1の液晶表示パネルを、対向基板を取り除いてみた模式平面図である。図4は、図3の領域AR1を拡大した模式平面図である。図5は、図4のB−B’線における模式断面図である。図6は、図4のC−C’線における模式断面図である。なお、図3および図4において、x方向およびy方向はそれぞれ、図1に示したx方向およびy方向と一致しているとする。
3 to 6 are schematic views showing a schematic configuration of a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic plan view of the liquid crystal display panel of FIG. 1 with the counter substrate removed. FIG. 4 is an enlarged schematic plan view of the area AR1 in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 3 and FIG. 4, it is assumed that the x direction and the y direction coincide with the x direction and the y direction shown in FIG. 1, respectively.
本実施例の液晶表示パネルにおいて、TFT基板1は、図3および図4に示すように、観察者側からみてシール材3が形成された領域の内側であり、かつ、表示領域DAの外側である領域に、ゲート辺1aおよび反ゲート辺1cの近傍に延在するシール材3の延在方向に沿った段差部5が設けられている。このとき、段差部5の段差は、たとえば、図5および図6に示すように、TFT基板1のガラス基板SUBの上に形成された第1の絶縁層PAS1と第2の絶縁層PAS2の間に設けられた段差形成層501によって形成されている。本実施例では、段差形成層501は、アモルファスシリコン(a−Si)で形成されている。
In the liquid crystal display panel of the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
また、ガラス基板SUBと第1の絶縁層PAS1の間には、図6に示すように、複数本の走査信号線GLが形成されている。 In addition, a plurality of scanning signal lines GL are formed between the glass substrate SUB and the first insulating layer PAS1, as shown in FIG.
またこのとき、段差部5は、図4に示すように、複数本の走査信号線GLが配置された方向(y方向)に長尺な段差形成層501をy方向に複数個並べて形成された段差が、走査信号線GLの延在方向(x方向)に3つ並んでいる。
At this time, as shown in FIG. 4, the
また、段差部5の第2の絶縁層PAS2の上(表面)には、たとえば、画素電極の形成に用いられるITO膜6が形成されている。このとき、ITO膜6は、3つの段差を覆い、かつ、シール材3を形成する領域にはかからないように形成する。
Further, on the second insulating layer PAS2 (surface) of the stepped
また、TFT基板1は、ITO膜6が形成された面の最表面に、表示領域DAの全域を覆う配向膜7が形成されている。このとき、前記配向膜7の外周は、図4に示した表示領域DAの外周とシール材3を形成する領域の間の領域BZの間にあればよく、たとえば、図5に示すように、表示領域DAに最も近い段差の上にある。
The
図7は、本実施例の液晶表示パネルの作用効果を説明するための模式断面図である。なお、図7は、図5と同じ断面を示している図である。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the function and effect of the liquid crystal display panel of this embodiment. FIG. 7 shows the same cross section as FIG.
本実施例の液晶表示パネルにおけるTFT基板1を形成するときには、ガラス基板SUBの上に薄膜を成膜する工程と、成膜した薄膜をエッチングして所望の薄膜パターンを形成する工程とを繰り返し、走査信号線GL、映像信号線DL、TFT素子、画素電極、第1の絶縁層PAS1、第2の絶縁層PAS2などを形成していく。このとき、第1の絶縁層PAS1を形成する工程と第2の絶縁層PAS2を形成する工程の間で段差形成層501を形成し、第2の絶縁層PAS2を形成した後ITO膜6を形成すると、たとえば、図4乃至図6に示したような段差部5が形成される。そしてその後、TFT基板1の表示領域DAの全域を覆う配向膜7が形成される。
When forming the
このとき、前記配向膜7を形成する工程は、たとえば、インクジェット印刷法を用いて、配向膜7の形成に用いる材料7’を印刷し、その印刷した材料7’を焼成する。このとき、TFT基板1に印刷された材料7’の外周部分は、たとえば、図7に示すように、印刷された領域の外側、すなわちシール材3を形成する領域がある方向に濡れ広がる。しかしながら、本実施例のTFT基板1では、インクジェット印刷法で配向膜の材料7’を印刷する領域の外側であり、かつ、シール材3を形成する領域の内側である領域に突出する段差部5が設けられている。そのため、濡れ広がろうとする配向膜の材料7’は、たとえば、図5に示したように、段差形成層501により形成される段差によって堰き止められる。
At this time, in the step of forming the
また、印刷された配向膜の材料7’は、たとえば、図5に示したように、段差を乗り越えてシール材3を形成する領域に広がろうとするが、配向膜の材料7’はITO膜6に対する濡れ性が低い。そのため、たとえば、3つの段差を設けておけば、シール材3を形成する領域に最も近い段差よりも内側で濡れ広がりを止めることができる。なお、図3乃至図6では、走査信号線GLの延在方向、すなわち配向膜の材料7’が濡れ広がる方向に3つの段差を設けているが、これに限らず、1つまたは2つでもよいし、4つ以上であってもよいことはもちろんである。
In addition, the printed
図8は、本実施例のTFT基板における段差形成層の配置方法の一例を示す模式平面図である。また、図9は、本実施例のTFT基板における段差形成層の配置方法の別の例を示す模式平面図である。なお、図8および図9において、x方向およびy方向はそれぞれ、図1に示したx方向およびy方向と一致しているとする。 FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of a method for arranging a step forming layer in the TFT substrate of this embodiment. FIG. 9 is a schematic plan view showing another example of the method of arranging the step forming layer in the TFT substrate of this example. 8 and 9, it is assumed that the x direction and the y direction coincide with the x direction and the y direction shown in FIG. 1, respectively.
本実施例のTFT基板1に設ける段差形成層501は、たとえば、走査信号線GLの配置方向(y方向)に並べた複数個の段差形成層501からなる段差形成層列を、走査信号線GLの延在方向(x方向)に3つ並べている。このとき、前記段差形成層列は、1つの段差形成層501で構成することも可能であるが、1つの段差形成層501にした場合、ある箇所で剥がれが生じると、段差形成層501全体が剥がれてしまう可能性が高い。そのため、たとえば、図7に示すように、x方向の寸法がXLでy方向の寸法がYLの段差形成層501を、間隔ΔYで並べることが望ましい。
For example, the
またこのとき、x方向に並んだ3つの段差形成層列において、それぞれ段差形成層列の段差形成層501の端部のy方向でみた位置が同じ位置であると、その間隙を通って印刷した配向膜の材料7’がシール材3を形成する領域側に濡れ広がってしまう可能性が高い。そのため、たとえば、図8に示すように、2つの隣接する段差形成層列でみたときに、それぞれの段差形成層列の段差形成層501の端部のy方向でみた位置が、段差形成層501のピッチYpの半分(Yp/2)だけずれるように配置することが望ましい。
Also, at this time, in the three step forming layer rows arranged in the x direction, the positions of the end portions of the
また、各段差形成層501の寸法は、たとえば、x方向の寸法XLを80μm、y方向の寸法YLを990μmにする。また、y方向で隣接する段差形成層501の間隔ΔYは、たとえば、10μmにする。このようにすると、y方向で隣接する段差形成層501のピッチYpは1.0mmになるので、隣接する段差形成層列における段差形成層501の端部の位置は、0.5mmずらせばよい。また、x方向で隣接する段差形成層501のピッチXpは、たとえば、170.25μmにする。
Further, the dimension of each
また、図8には、2つの隣接する段差形成層列でみたときに、それぞれの段差形成層列の段差形成層501の端部のy方向でみた位置が、段差形成層501のピッチYpの半分だけずれるように配置した例を挙げたが、これに限らず、たとえば、図9に示すように、それぞれの段差形成層列の段差形成層5の端部のy方向でみた位置が、段差形成層501のピッチYpの1/3だけずれるように配置してもよい。またさらに、図8や図9に示したような配置方法に限らず、種々の配置方法を適用できることはもちろんである。
Further, in FIG. 8, when viewed in two adjacent step forming layer sequences, the positions of the end portions of the
図10は、本実施例のTFT基板における段差形成層の配置方法を別の観点で示した模式平面図である。なお、図10において、x方向およびy方向はそれぞれ、図1に示したx方向およびy方向と一致しているとする。 FIG. 10 is a schematic plan view showing another method of arranging the step forming layer in the TFT substrate of this embodiment. In FIG. 10, it is assumed that the x direction and the y direction coincide with the x direction and the y direction shown in FIG. 1, respectively.
これまでの説明において、本実施例のTFT基板の走査信号線GLは、たとえば、図4に示したように、ゲート辺の近傍にある接続端子部GPから表示領域DAに向かって直線状に延在しており、表示領域DAの近傍で画素の寸法に合わせて折れ曲がっている形状としている。しかしながら、実際のTFT基板1では、接続端子部GPから表示領域DAの外周までの各走査信号線GLの配線長が等しくなるように、たとえば、図10に示すように、ラーメンパターンと呼ばれる蛇行したパターンにするのが一般的である。この場合、各段差形成層501のx方向の位置は、たとえば、平面でみて段差形成層501と重なるラーメンパターンが、x方向でみた中心線Mに対して線対称になるような位置にすることが望ましい。
In the above description, the scanning signal line GL of the TFT substrate of the present embodiment extends linearly from the connection terminal portion GP near the gate side toward the display area DA, for example, as shown in FIG. The shape is bent in accordance with the dimensions of the pixels in the vicinity of the display area DA. However, in the
図11乃至図13は、本実施例の液晶表示パネルにおけるTFT基板の1画素の構成例を示す模式図である。
図11は、TFT基板を観察者側からみたときの1画素の構成例を示す模式平面図である。図12は、図11のD−D’線における模式断面図である。図13は、図11のE−E’線における模式断面図である。
FIG. 11 to FIG. 13 are schematic views showing a configuration example of one pixel of the TFT substrate in the liquid crystal display panel of this embodiment.
FIG. 11 is a schematic plan view showing a configuration example of one pixel when the TFT substrate is viewed from the observer side. 12 is a schematic cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 13 is a schematic cross-sectional view taken along the line EE ′ of FIG.
本実施例の液晶表示パネルにおいて、TFT基板1は、1画素の構成がある特定の構成のものに限定されるわけではなく、従来より一般に知られている種々の構成のTFT基板に適用することができる。そこで、液晶表示パネルが、IPS方式と呼ばれる横電界駆動方式の場合を例に挙げ、TFT基板の1画素の構成例について説明する。
In the liquid crystal display panel of the present embodiment, the
IPS方式の液晶表示パネルの場合、TFT基板1に画素電極および対向電極が設けられている。また、IPS方式には、たとえば、平面でみた形状がくし歯状の画素電極および対向電極を同じ層、すなわち同じ絶縁層の上に配置したものと、絶縁層を介して平行に配置したものがある。このうち、絶縁層を介して画素電極と対向電極を並行に配置したIPS方式の場合、TFT基板の1画素の構成は、たとえば、図11乃至図13に示すような構成になっている。
In the case of an IPS liquid crystal display panel, the
まず、TFT基板1のガラス基板SUBの表面には、x方向に延在する複数本の走査信号線GL、各走査信号線GLと並行して配置された共通信号線CL、共通信号線CLと接続した対向電極CTが設けられている。またこのとき、各走査信号線GLからみて、共通信号線CLが配置された方向と反対側には、対向電極CTに接続された導電パッドCPが設けられている。
First, on the surface of the glass substrate SUB of the
そして、走査信号線GL、対向電極CTなどの上には、第1の絶縁層PAS1を介して半導体層SC、映像信号線DL、ドレイン電極SD1、ソース電極SD2が設けられている。このとき、半導体層SCは、たとえば、アモルファスシリコン(a−Si)で形成されており、TFT素子のチャネル層として機能するものの他に、たとえば、走査信号線GLと映像信号線DLが立体的に交差する箇所における走査信号線GLと映像信号線DLの短絡を防ぐためのものなどが形成されている。またこのとき、TFT素子のチャネル層として機能する半導体層SCは、走査信号線GLの上に第1の絶縁層PAS1を介して設けられており、走査信号線GLと半導体層SCの間に介在する第1の絶縁膜PAS1が、TFT素子のゲート絶縁膜として機能する。 A semiconductor layer SC, a video signal line DL, a drain electrode SD1, and a source electrode SD2 are provided on the scanning signal line GL, the counter electrode CT, and the like via a first insulating layer PAS1. At this time, the semiconductor layer SC is formed of, for example, amorphous silicon (a-Si), and in addition to the one that functions as a channel layer of the TFT element, for example, the scanning signal line GL and the video signal line DL are three-dimensionally formed. In order to prevent a short circuit between the scanning signal line GL and the video signal line DL at the intersection, a line is formed. At this time, the semiconductor layer SC functioning as the channel layer of the TFT element is provided on the scanning signal line GL via the first insulating layer PAS1, and is interposed between the scanning signal line GL and the semiconductor layer SC. The first insulating film PAS1 functions as a gate insulating film of the TFT element.
また、映像信号線DLは、y方向に延在する信号線であり、その一部が分岐してTFT素子のチャネル層として機能する半導体層SC上に設けられている。この映像信号線DLから分岐した部分がドレイン電極SD1である。 The video signal line DL is a signal line extending in the y direction, and a part of the video signal line DL is provided on the semiconductor layer SC that branches and functions as a channel layer of the TFT element. A portion branched from the video signal line DL is a drain electrode SD1.
そして、半導体層SC、映像信号線DLなどの上には、第2の絶縁層PAS2を介して画素電極PXおよびブリッジ配線BRが設けられている。画素電極PXは、スルーホールTH1によりソース電極SD2と電気的に接続されている。また、画素電極PXは、平面でみて対向電極CTと重なる領域に複数本のスリット(開口部)SLが設けられている。 A pixel electrode PX and a bridge wiring BR are provided on the semiconductor layer SC, the video signal line DL, etc. via a second insulating layer PAS2. The pixel electrode PX is electrically connected to the source electrode SD2 through the through hole TH1. In addition, the pixel electrode PX is provided with a plurality of slits (openings) SL in a region overlapping the counter electrode CT when viewed in plan.
また、ブリッジ配線BRは、1本の走査信号線GLを挟んで配置される2つの対向電極CTを電気的に接続する配線であり、スルーホールTH2,TH3により、走査信号線を挟んで配置される共通信号線CLおよび導電パッドCPと電気的に接続されている。 The bridge wiring BR is a wiring for electrically connecting two counter electrodes CT arranged with one scanning signal line GL interposed therebetween, and is arranged with the scanning signal line interposed between the through holes TH2 and TH3. The common signal line CL and the conductive pad CP are electrically connected.
1画素の構成が図11乃至図13に示したような構成のTFT基板1の場合、第1の絶縁層PAS1を形成する工程と、第2の絶縁層PAS2を形成する工程の間に、半導体層SCを形成する工程がある。そのため、半導体層SCを形成する工程において、第1の絶縁層PAS1の表面全面に成膜したa−Si膜をエッチングするときに、TFT素子のチャネル層として機能するもの、走査信号線と映像信号線の短絡を防ぐためのものと一緒に、段差形成層501を形成することができる。つまり、本実施例のTFT基板1は、従来の段差部がないTFT基板と同じ手順で形成することができる。
In the case where the configuration of one pixel is the
以上説明したように、本実施例の液晶表示パネルによれば、TFT基板1の配向膜7を形成するときに、表示領域DA内における膜厚の均一性を維持し、かつ、表示領域DAの外側での濡れ広がりを抑制することできる。そのため、たとえば、インクジェット印刷法を用いても、所望の印刷領域に容易に配向膜を形成することができる。
As described above, according to the liquid crystal display panel of this embodiment, when the
また、本実施例のTFT基板1は、たとえば、表示領域DA(画素領域)に形成するTFT素子の半導体層SCを形成する工程で、同時に段差形成層501を形成することができるので、製造工程が増えることはなく、TFT基板1の製造コストの上昇を防ぐことができる。
Further, the
図14は、前記実施例の液晶表示パネルの第1の変形例を説明するための模式図である。 FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a first modification of the liquid crystal display panel of the embodiment.
前記実施例では、図3に示したように、ゲート辺1aおよび反ゲート辺1bのみに段差部5を設けた場合を例に挙げたが、これに限らず、たとえば、図14に示すように、ドレイン辺1cおよび反ドレイン辺1dに沿った段差部5を設けてもよいことはもちろんである。
In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the
各辺に段差部5を設けるか否かは、表示領域DAの外周端からシール材3までの距離と、配向膜7を形成するときに印刷する材料7’の濡れ広がりの量によって決めればよい。すなわち、表示領域DAの外周端からシール材3までの距離が十分に大きく、印刷した材料が濡れ広がってもシール材3を形成する領域まで到達しないような辺には段差部5を設ける必要はない。しかしながら、近年の液晶表示装置は、狭額縁化により表示領域DAの外側の領域が狭くなる傾向にあり、表示領域DAの外周端からシール材3までの距離を十分に取ることが難しくなってきている。そのため、図3または図14に示したような段差部5を設けることで、印刷した配向膜の材料7’の濡れ広がりを抑制することで、液晶表示装置の狭額縁化もできると考えられる。
Whether or not the
図15は、前記実施例の液晶表示パネルの第2の変形例を説明するための模式図である。 FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a second modification of the liquid crystal display panel of the embodiment.
前記実施例では、たとえば、図5に示したように、半導体層SC(a−Si)で段差形成層501を形成し、TFT基板1の表面に段差を形成している。しかしながら、本発明は、このような構成に限らず、たとえば、図15に示すように、半導体層501aと導体層501bによって段差形成層501を形成してもよい。この場合、導体層501bは、たとえば、映像信号線DLなどを形成する導体膜をエッチングするときに、同時に形成すればよい。このようにすれば、半導体層501aのみの場合に比べて、段差の高さΔHが高くなるので、濡れ広がる配向膜の材料7’を堰き止める効果がより高くなると考えられる。
In the embodiment, for example, as shown in FIG. 5, the
図16は、前記実施例の液晶表示パネルの第3の変形例を説明するための模式図である。 FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a third modification of the liquid crystal display panel of the embodiment.
前記実施例では、たとえば、図5に示したように、半導体層SC(a−Si)で段差形成層501を形成し、TFT基板1の表面に段差を形成している。しかしながら、本発明は、このような構成に限らず、たとえば、図16に示すように、第2の絶縁層PAS2の上に第3の絶縁層502を形成し、これを段差形成層としてもよい。この場合、たとえば、第2の絶縁層PAS2を形成する工程と、画素電極PXを形成する工程の間に、第3の絶縁層502を形成する工程を新たに追加することになるが、半導体層SCや映像信号線DLなどと同時に形成する場合に比べて、段差の高さの自由度が増し、濡れ広がる配向膜の材料7’を堰き止める効果がより高くなると考えられる。
In the embodiment, for example, as shown in FIG. 5, the
図17は、前記実施例の液晶表示パネルの第4の変形例を説明するための模式図である。 FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a fourth modification of the liquid crystal display panel of the embodiment.
前記実施例では、たとえば、図5および図6に示したように、段差部5の段差全体を覆うようにITO膜6を形成している。しかしながら、本発明は、このような構成に限らず、たとえば、図17に示すように、段差の上部のみにITO膜6を設けてもよい。この場合、x方向に並んだ段差の間に形成される凹部は、全体をITO膜6で覆った場合よりも深くなり、濡れ広がる配向膜の材料7’が段差を乗り越えにくくなると考えられる。また、段差を乗り越えて広がろうとする場合も、段差の上部に設けたITO膜6に対する濡れ性が低いので、広がりを抑制できる。また、図17に示した場合も、段差形成層501は、半導体層に限らず、映像信号線DLを形成する導体膜と同じ導体層であってもよいし、半導体層および導体層を積層していてもよいことはもちろんである。またさらに、第3の絶縁層502で形成してもよいことはもちろんである。
In the embodiment, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, the
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。 The present invention has been specifically described above based on the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there.
たとえば、前記実施例では、TFT基板の1画素の構成の一例として、図11乃至図13に示したような横電界駆動方式の構成を挙げたが、これに限らず、TN方式やVA方式などの縦電界駆動方式の構成であってもよいことはもちろんである。 For example, in the above embodiment, as an example of the configuration of one pixel of the TFT substrate, the configuration of the lateral electric field driving method as shown in FIGS. 11 to 13 is given, but not limited to this, the TN method, VA method, etc. Of course, the configuration of the vertical electric field driving method may be used.
1…TFT基板
1a…ゲート辺
1b…反ゲート辺
1c…ドレイン辺
1d…反ドレイン辺
SUB…ガラス基板
GL…走査信号線
CL…共通信号線
CT…対向電極
CP…導電パッド
PAS1…第1の絶縁層
PAS2…第2の絶縁層
SC…半導体層(チャネル層)
DL…映像信号線
SD1…ドレイン電極
SD2…ソース電極
PX…画素電極
SL…スリット
BR…ブリッジ配線
TH1,TH2,TH3…スルーホール
2…対向基板
3…シール材
4…液晶材料
5…段差部
501…段差形成層
501a…半導体層
501b…導体層
502…第3の絶縁層
6…ITO膜
7…配向膜
DESCRIPTION OF
DL ... Video signal line SD1 ... Drain electrode SD2 ... Source electrode PX ... Pixel electrode SL ... Slit BR ... Bridge wiring TH1, TH2, TH3 ... Through
Claims (8)
前記一対の基板のうちの一方の基板は、複数本の走査信号線と、複数本の映像信号線とを有し、かつ、他方の基板と対向する面の表面に配向膜を有し、
前記複数本の走査信号線および前記複数本の映像信号線を有する基板は、前記シール材で囲まれる領域の内側であり、かつ、前記表示領域の外側である概略環状の領域に、前記他方の基板側に突出した段差部を有し、
前記段差部は、その表面にITO膜が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 An annular sealing material is disposed between a pair of substrates, a liquid crystal material is sealed in a space surrounded by the pair of substrates and the sealing material, and a region where the pair of substrates and the liquid crystal material overlap in a plan view. A liquid crystal display device having a display panel in which a display area for displaying a video or an image is formed,
One of the pair of substrates has a plurality of scanning signal lines and a plurality of video signal lines, and has an alignment film on a surface facing the other substrate,
The substrate having the plurality of scanning signal lines and the plurality of video signal lines is located inside the region surrounded by the sealing material and in the substantially annular region outside the display region, Has a stepped part protruding to the substrate side,
The stepped portion has a surface on which an ITO film is disposed.
前記段差部は、前記走査信号線、前記映像信号線、前記TFT素子の半導体層のいずれか、または前記TFT素子のゲート絶縁膜と同じ材料で形成された段差形成層を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 In the substrate having the plurality of scanning signal lines and the plurality of video signal lines, a region surrounded by two adjacent scanning signal lines and two adjacent video signal lines is defined as one pixel region. A TFT element and a pixel electrode are arranged with respect to the pixel region,
The step portion includes any one of the scanning signal line, the video signal line, the semiconductor layer of the TFT element, or a step forming layer formed of the same material as the gate insulating film of the TFT element. The liquid crystal display device according to claim 1.
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