JP3859525B2 - カラー表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置などのカラー表示装置に関する。本発明のカラー表示装置は、液晶カラーテレビなどの直視型液晶ディスプレイや液晶プロジェクタなどの投射型液晶ディスプレイに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
カラー表示装置の例として、ＴＦＴなどのアクティブ素子を複数形成したアクティブマトリクス基板と、複数色のカラーフィルタ層および共通電極が順次積層さたカラーフィルタ基板と、両基板間に介在する液晶層とを有するカラー液晶表示装置が挙げられる。アクティブマトリクス基板には、マトリクス状に配列された複数の画素電極が形成され、これら複数の画素電極から表示装置の表示領域が規定される。また、アクティブマトリクス基板には、複数の画素電極のそれぞれとＴＦＴを介して接続される走査信号配線および映像信号配線が、表示領域からその外側まで延びて形成されている。表示領域の外側の領域は、額縁領域または外枠領域と呼ばれている。
【０００３】
アクティブマトリクス基板の額縁領域には、走査信号配線に接続された走査ドライバ、映像信号配線に接続されたデータドライバ、両ドライバに接続された信号入力端子、この信号入力端子からカラーフィルタ基板上の共通電極に給電するための複数のコモン転移電極などが形成されている。コモン転移電極は、導電性ペーストを介して、額縁領域の共通電極に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、共通電極は、ＩＴＯなどの透明導電性材料から形成されているので、アルミニウムなどの金属材料からなる電極と比較して電気抵抗が大きい。したがって、極性反転信号の遅延などにより、輝度傾斜や表示ムラなどを生じるおそれがあり、特に大型の液晶表示装置では、その可能性が高くなる。
【０００５】
極性反転信号の遅延を防止する為には、共通電極を低抵抗化する必要があり、その方法としては、共通電極の膜厚を増加させる方法が考えられる。しかし、この方法では、低抵抗化は計られるもののタクトが増加してしまい生産能率が落ちてしまう上、タクトの増加に伴いコストが掛かってしまう。加えて、透明電極は完全に透明では無い為、膜厚の増加に伴い画面全体の透過率が低下してしまう。
【０００６】
他の方法として、共通電極と導電性ペーストとの接触箇所の数を増大させることが考えられる。しかし、この方法では、タクトの増加とそれに伴ったコスト増加、アクティブマトリクス基板に形成されるコモン転移電極の個数の増加を招くことになる。近年、表示装置の狭額縁化が強く要望されており、ユーザが観察する表示領域は可能な限り大きくするとともに、表示領域周辺の表示に寄与しない額縁領域は可能な限り小さくすることが要望されている。共通電極と導電性ペーストとの接触箇所の数を増大させた場合、額縁領域の拡大化を招き、表示装置の狭額縁化の要望に応えられない。したがって、共通電極の膜厚の増加は他の不具合を招くことになり、コモン転移電極の最大数は制限される。
【０００７】
本発明者らは、上記事情に鑑みて、共通電極の低抵抗化と額縁領域の狭小化とを達成することができるカラー表示装置を開発する途上において、下記の知見を得た。
【０００８】
カラーフィルタ基板の額縁領域には、コントラストの向上や表示品位の改善を目的として、ブラックマトリクス（ブラックマスクとも称す）が形成されている。ブラックマトリクスは、黒表示時と同じ黒を表現するためのものであり、黒ペースト層またはメタル層をパターニングすることにより形成されている。また、ブラックマトリクス製造工程の削減によるコスト低減のために、例えば特開2000-249823 や特開2000-352939 には、表示領域で用いられる複数色のカラーフィルタ層のうち少なくとも２色のカラーフィルタ層を額縁領域に形成することが開示されている。
【０００９】
図７（ａ）は、特開2000-249823 に開示されたカラーフィルタの要部説明図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）中のａ−ｂ線断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）中のｃ−ｄ線断面図である。表示領域１４ａにおけるカラーフィルタ層には、ＲＧＢ三原色のカラーフィルタ層１７，１８，１９が用いられ、これらはストライプに配列されている。また、額縁領域１４ｂにおけるカラーフィルタ層には、赤（Ｒ）と青（Ｂ）のカラーフィルタ層１７，１８が用いられ、これらもストライプに配列されている。
【００１０】
ＤＦＬ（Dry Film Lamination ）方式にてカラーフィルタ層を形成する場合、一色ずつドライフィルムに熱を加えながら基板上に圧着する。ドライフィルムは、一般に１μｍ〜２μｍ程度の厚みを有しているので、圧着するドライフィルムの弾性によっては、既に形成されたドライフィルムのパターンとの間に気泡が生じるおそれがある。そのため、各色のドライフィルムの間隙を２μｍ以上設けて、この間隙にブラックマトリクス１６を形成している。また、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの境界にも、ブラックマトリクス１６がパターン形成されている。
【００１１】
しかしながら、上記のカラーフィルタでは、次の問題点があることが判明した。図７（ｃ）に示すように、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの間に設けられているブラックマトリクス１６により、カラーフィルタ層とブラックマトリクス１６との間に段差が生じる。この段差により、カラーフィルタ層上に形成される共通電極１１は段差部分で膜厚が不均一となるので、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの間で、共通電極１１が高抵抗化する。この現象は、額縁領域にカラーフィルタ層を用いた場合のみならず、額縁領域全体をブラックマトリクスで覆った場合でも生じる。
【００１２】
また、図７（ｂ）に示すように、額縁領域１４ｂのストライプ配列においても、各着色層１７，１８とブラックマトリクス１６との段差により、共通電極１１の膜厚不均一が生じ、共通電極１１が高抵抗化する。したがって、額縁領域、特に導電性ペーストが塗布されるコモン転移領域での電位が不均一となり、表示品位の低下を招くおそれがある。
【００１３】
仮に、額縁領域１４ｂにおいて、ブラックマトリクス１６を用いずに、複数色のカラーフィルタ層だけを用いた場合でも、ドライフィルムを圧着する際に、既に形成されたドライフィルムのパターンと重なって、段差が生じるおそれがあり、共通電極１１が高抵抗化する。加えて、カラーフィルタ層同士が重なることによって、混色により色見が変化する不具合が生じる。
【００１４】
さらに、本発明者らは、表面が凹凸のカラーフィルタ層を用いた場合に、さらにこの現象が顕著になるとの知見を得た。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面によるカラー表示装置は、表示媒体層を挟んで互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板の前記表示媒体層側に形成され、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記第２基板の前記表示媒体層側に形成され、前記複数の画素電極に対向する共通電極と、前記第２基板および前記共通電極の間に形成された複数色のカラーフィルタ層とを有するカラー表示装置であって、前記共通電極および前記複数色のカラーフィルタ層が、前記複数の画素電極と重畳する表示領域と、前記表示領域の周縁よりも外方の額縁領域とを有し、前記額縁領域には、所定の色の前記カラーフィルタ層が島状に形成され、前記島状のカラーフィルタ層と異なる色を有する前記カラーフィルタ層が、前記島状のカラーフィルタ層の周りを囲むと共に、前記表示領域と前記額縁領域との境界において連続し、かつ平坦に形成されている。本明細書において「平坦」とは、カラーフィルタ層の最も薄い部分と最も厚い部分との差が１５００Å以下であることをいう。
【００１６】
このカラー表示装置によれば、島状のカラーフィルタ層の周りを囲むカラーフィルタ層は、島状のカラーフィルタ層の周り、及び表示領域と額縁領域との境界において連続し、かつ平坦であるので、このカラーフィルタ層上の共通電極は、表示領域と額縁領域との境界近傍で膜厚が均一化され、低抵抗化される。したがって、共通電極の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００１７】
本発明の第１の局面によるカラー表示装置は、前記第１基板が、導電性部材を介して、前記共通電極と接続されるコモン転移電極を前記額縁領域に有しており、前記共通電極が、前記コモン転移電極と重畳する領域にコモン転移部を有しており、前記コモン転移部と重畳する領域内の前記複数色のカラーフィルタ層のうち少なくとも１色のカラーフィルタ層が、前記表示領域まで連続し、かつ平坦であることが好ましい。
【００１８】
これにより、コモン転移部から表示領域にかけて膜厚が均一化された共通電極の部分が形成されるので、この部分で共通電極が低抵抗となり、共通電極の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００１９】
前記表示領域における前記複数色のカラーフィルタ層は、赤色、緑色および青色の３色のカラーフィルタ層であり、前記額縁領域における前記複数色のカラーフィルタ層は、赤色および青色の２色のカラーフィルタ層であり、前記境界において連続している前記カラーフィルタ層は、青色のカラーフィルタ層であって、前記額縁領域における前記青色のカラーフィルタ層の面積は、前記額縁領域における前記赤色のカラーフィルタ層の面積よりも大きくても良い。
【００２０】
前記額縁領域は、ブラックマトリクスが形成された領域を有していてもよい。
【００２１】
前記複数のカラーフィルタ層は、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタを含み、前記第３カラーフィルタ層ではなく、前記第１および第２カラーフィルタ層が、前記額縁領域において少なくとも部分的に配置されていること が好ましい。
【００２２】
前記表示装置は液晶表示装置であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係る液晶表示装置は、少なくとも液晶層が介在し、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記第２基板上に形成され、少なくとも液晶層を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極と、前記第２基板および前記共通電極の間に少なくとも部分的に形成され、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタ層と、前記画素電極の存在する領域により定義された表示領域と、前記表示領域を少なくとも部分的に囲む額縁領域とを有する液晶表示装置であって、少なくとも前記第１カラーフィルタ層は、前記表示領域と前記額縁領域との境界を連続的に横切り、前記第１カラーフィルタ層は、前記額縁領域において、前記第２カラーフィルタ層の島を全ての側面にて包囲する。
【００２４】
前記第３カラーフィルタ層ではなく、前記第１および第２カラーフィルタ層が、前記額縁領域において少なくとも部分的に配置されていることが好ましい。
【００２５】
前記共通電極は、前記額縁領域において前記共通電極の主体部の周縁から外方へ突出するコモン転移部を有しており、前記共通電極の前記コモン転移部は、前記第１基板上に形成され且つ前記共通電極に対向するコモン転移電極の少なくとも一部と重複しており、導電性部材が前記共通電極の前記コモン転移部と前記コモン転移電極とを電気的に接続していることが好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る液晶表示装置は、少なくとも液晶層が介在し、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記第２基板上に形成され、少なくとも液晶層を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極と、前記第２基板および前記共通電極の間に少なくとも部分的に形成され、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタ層と、前記画素電極の存在する領域により定義された表示領域と、前記表示領域を少なくとも部分的に囲む額縁領域とを有する液晶表示装置であって、前記第１カラーフィルタ層は、前記額縁領域において、前記第２カラーフィルタ層の島を全ての側面にて包囲する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。以下の実施形態では、透過型のカラー液晶表示装置について説明するが、本発明のカラー表示装置は、透過型のみならず、反射型または反射透過両用型の表示装置に適応することができる。また、液晶表示装置に限らず、カラーフィルタ層と共通電極とが積層された構造を有する装置、例えば、電気泳動ディスプレイにも適応可能である。
【００２８】
（実施形態１）
図１は、本実施形態のカラー表示装置を模式的に示す断面図であり、図２は、本実施形態のカラー表示装置を模式的に示す平面図である。本実施形態のカラー表示装置は、液晶層１と、液晶層１を挟んで互いに対向するアクティブマトリクス（以下、ＡＭと称する）基板２およびカラーフィルタ（以下、ＣＦと称する）基板３を有する。
【００２９】
ＡＭ基板２は、ガラス基板９上にマトリクス状に形成されたａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）型ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）型ＴＦＴ等のスイッチング素子８を複数有する。各スイッチング素子８には、複数の透明画素電極１０が各々一対となって接続されている。スイッチング素子８および透明画素電極１０上には、配向膜４が形成されている。
【００３０】
ＡＭ基板２には、互いに平行な複数の走査信号配線と、複数の走査信号配線に交差する、互いに平行な複数の映像信号配線とが形成されている。複数の走査信号配線および複数の映像信号配線は、複数のスイッチング素子８のそれぞれと接続され、走査信号配線からの走査信号によりスイッチング素子８がオンとなったとき、映像信号配線からのデータ信号がスイッチング素子８を介して透明画素電極１０に書き込まれる。これにより、透明画素電極１０とこれに対向する共通電極１１との間に電界が生じ、液晶層１中の液晶分子の配向が変化することにより、液晶層１中を透過する光の透過率が変化して、画像表示が行われる。ＡＭ基板２上の複数の透明画素電極１０が形成された領域を表示領域と呼ぶ。
【００３１】
走査信号配線および映像信号配線は、表示領域の周縁よりも外方に延出して、それぞれの信号配線を駆動させるためのゲートドライバおよびソースドライバにそれぞれ接続されている。両ドライバは、液晶パネルを駆動させるための回路基板と接続される信号入力端子に接続され、回路基板からの信号により駆動が制御される。ゲートドライバ、ソースドライバおよび信号入力端子は、いずれも表示領域の周縁よりも外方の領域（以下、額縁領域と称する）に形成されている。さらに、ＡＭ基板２上の額縁領域には、信号入力端子からＣＦ基板３上の共通電極１１に給電するための複数のコモン転移電極２１が形成されている。それぞれのコモン転移電極２１は、コモンペーストと呼ばれる導電性ペースト１２を介して、共通電極１１のコモン転移部１５に接続されている。
【００３２】
図３は、共通電極１１のコモン転移部１５およびその近傍を部分的に拡大して示す平面図である。コモン転移部１５は、表示領域１４ａよりも外側の額縁領域１４ｂに形成され、ＡＭ基板２上のコモン転移電極２１と重畳する領域を含むように形成されている。これにより、回路基板は、信号入力端子、コモン転移電極２１および導電性ペースト１２を介して、ＣＦ基板３上の共通電極１１と導通が図られる。
【００３３】
一方、ＣＦ基板３のガラス基板１３上には、ＲＧＢの三原色からなるカラーフィルタ１４が形成され、各色のカラーフィルタ層１７，１８，１９の間隙には、ブラックマトリクス１６が形成されている。また、カラーフィルタ層１７，１８，１９上には、ＡＭ基板２の複数の透明画素電極１０に対向するように、全体的に一体化された透明共通電極１１が形成され、さらに透明共通電極１１上に配向膜４が形成されている。
【００３４】
図４（ａ）は、図２に示すコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図であり、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）中のｅ−ｆ線断面図およびｇ−ｈ線断面図である。本実施形態では、ＡＭ基板２上の複数の画素電極１０と重畳する表示領域１４ａだけでなく、表示領域１４ａの周縁から外方に延出する額縁領域１４ｂにも、カラーフィルタ層および透明共通電極１１が形成されている。ＣＦ基板３の表示領域１４ａには、略直方形状のＲＧＢの各カラーフィルタ層１７，１８，１９が、ＡＭ基板２上の各透明画素電極１０に各々対応するように形成されている。
【００３５】
ＣＦ基板３の額縁領域１４ｂ内のコモン転移部１５およびその近傍（以下、コモン転移部１５およびその近傍を単に「コモン転移部１５近傍」と称する）には、赤色および青色の２色のカラーフィルタ層１７，１８が形成されている。コモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８は、表示領域１４ａにおける同色のカラーフィルタ層１７，１８よりもそれぞれ列方向の幅が小さい。また、額縁領域１４ｂにおいて、赤色のカラーフィルタ層１７は、青色のカラーフィルタ層１８よりも列方向の幅が小さい。
【００３６】
コモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８の平面形状は、次のように表現することができる。列方向に延びる複数の青色のカラーフィルタ層１８のそれぞれは、所定間隔で列方向にずれて左右両方向のそれぞれに延びる略矩形状の接続部２０によって、互いに接続されている。言い換えれば、コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８は、列方向だけでなく、行方向にも延びて一体化されている。これに対して、赤色のカラーフィルタ層１７は、それぞれが隔離された矩形の島状となっている。すなわち、コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８の面積は、コモン転移部１５近傍における赤色のカラーフィルタ層１７の面積よりも大きい。これにより、２色のカラーフィルタ層１７，１８を透過する光は、青色成分が赤色成分よりも多くなるので、全体として暗くなり、コモン転移部１５近傍をブラックマトリクスで形成した場合と同様の透過特性が得られる。
【００３７】
コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの境界３０において同色（青色）のカラーフィルタ層１７と接続されたパターンを有する。言い換えれば、コモン転移部１５近傍の青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における青色のカラーフィルタ層１８と列方向に連続している。
【００３８】
青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８は、図４（ｃ）に示すように、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの境界３０およびその近傍において連続している。青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８上の共通電極１１は、境界３０およびその近傍において膜厚が均一化されるので、低抵抗化される。したがって、共通電極１１の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００３９】
また、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８は、コモン転移部１５近傍において、面内の列方向だけでなく、図４（ｂ）に示すように、面内の行方向においても延びて形成され、全体としてネット（網目）状となっている。青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８上の共通電極１１は、コモン転移部１５近傍において膜厚が均一化されている。したがって、導電性ペースト１２が塗布される、共通電極１１のコモン転移部１５近傍において電位ムラが生じ難い。
【００４０】
本実施形態において、境界３０近傍における額縁領域１４ｂ内の赤色のカラーフィルタ層１７は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における同色（赤色）のカラーフィルタ層１７と列方向に連続している。このように、一色（本実施形態では青色）のカラーフィルタ層１８だけでなく、可能な限り他の色のカラーフィルタ層（本実施形態では赤色）についても、表示領域１４ａ内のカラーフィルタ層と、額縁領域１４ｂ内の同色のカラーフィルタ層とを境界３０において連続させることが、共通電極１１を低抵抗化させる点で好ましい。
【００４１】
本実施形態によれば、ＡＭ基板２上のコモン転移電極２１やＣＦ基板３上のコモン転移部１５の数を拡大することなく、共通電極１１を低抵抗化できる。したがって、表示装置の狭額縁化の要望に応えることができる。
【００４２】
ＡＭ基板２とＣＦ基板３とは、ＣＦ基板３の外周部に塗布されたシール材（封止材）５によって気密封着されて、セル構造をなしている。セル構造のギャップは、スペーサー６の直径に制御される。ＡＭ基板２とＣＦ基板３とを貼り合わせる前に、ＡＭ基板２のコモン転移電極２１に導電性ペースト１２を塗布する。ＡＭ基板２とＣＦ基板３とを貼り合わせると、導電性ペースト１２がＣＦ基板３上の共通電極１１のコモン転移部１５に接する。シール材の開口部から液晶材料を注入して、液晶層１が形成される。また、ＡＭ基板２およびＣＦ基板３のそれぞれ外側面に、液晶層１により偏光した光を透過／遮断するための偏光板７をそれぞれ設ける。カラー表示において十分な明るさを確保するために、ＡＭ基板２の背面側にはバックライトが設けられる。ＡＭ基板２の額縁領域１４ｂに設けられた信号入力端子に、液晶パネルを駆動させるための回路基板が接続される。
【００４３】
次に、本実施形態で用いられるＣＦ基板３をＤＦＬ（Dry Film Lamination ）方式にて製造する場合について、図５（ａ）〜図５（ｊ）を参照しながら説明する。まず、ガラス基板９を洗浄した後（工程（ａ））、赤色用のドライフィルムをガラス基板９の片面にラミネートする（工程（ｂ））。このドライフィルムは、赤色の顔料が分散された着色感材層４２と、クッション層４１と、保護フィルム４０とが順次積層された構造を有する。保護フィルム４０を剥離した後（工程（ｃ））、フォトマスクを介して紫外線露光して（工程（ｄ））、クッション層４１を現像する（工程（ｅ））。さらに、着色感材層４２の現像および仮焼成を行うことによって、赤のカラーフィルタ層を形成する（工程（ｆ））。緑色用および青色用のドライフィルムをそれぞれ用いて、工程（ｂ）〜工程（ｆ）を繰り返すことにより、ＲＧＢの各カラーフィルタ層１７，１８，１９を形成する。
【００４４】
黒色の顔料が分散されたドライフィルムＢＭをラミネートし（工程（ｇ））、保護フィルム４０を剥離する（工程（ｈ））。各カラーフィルタ層１７，１８，１９をマスクにして、ガラス基板９の裏面側から露光する（工程（ｉ））。クッション層４１の現像、着色感材層４３の現像および仮焼成を行うことによって、ブラックマトリクスとなる層１６を形成する。その後、基板を検査して洗浄および本焼成を行う。
【００４５】
このＤＦＬ法によれば、顔料分散法で用いられていたスピン塗布法のように、所望の膜厚を得るために塗布量を制御する必要がない。すなわち、予め所望の膜厚に作製されたドライフィルムを用いるだけでよいので、容易に均一な膜厚を得ることができる。
【００４６】
本実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ層をパターン形成した後、ブラックマトリクスをパターン形成しているが、ブラックマトリクスをパターン形成した後、各カラーフィルタ層をパターン形成しても良い。また、カラーフィルタ層は、本実施形態で説明したＤＦＬ方式以外にも、染色方式、顔料分散方式、印刷方式、電着方式、インクジェット方式など、その他様々な方法で形成することができる。
【００４７】
以上の工程により、各カラーフィルタ層１７，１８，１９およびブラックマトリクス１６を形成した後、ＩＴＯ等の透明導電膜をガラス基板９全面にスパッタリングする。透明導電膜を所定の形状、すなわち図２に示すように、コモン転移部１５を有する略矩形状にパターニングして、共通電極１１を形成する。
【００４８】
なお、図４では、図２に示す共通電極１１の上方のコモン転移部１５近傍を示しているが、図２に示す共通電極１１の左側のコモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８も、図４に示す配列を有する。また、コモン転移部１５近傍以外の他の額縁領域１４ｂにおいても、図４に示すように、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８が列方向および行方向に延びて形成されていても良い。
【００４９】
（実施形態２）
実施形態１の青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａおよび額縁領域１４ｂにおいて列方向に延びており、額縁領域１４ｂにおいて互いに隣接する同色のカラーフィルタ層１８が、行方向に延びる接続部２０を介して互いに接続されたパターンを有している。本発明のカラーフィルタ層は、実施形態１に示されるパターンに限定されず、例えば図６に示す形状であっても良い。図６は、本実施形態に用いられるＣＦ基板３のコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図である。
【００５０】
図６に示すカラーフィルタ層の表示領域１４ａでの形状は、実施形態１と同じであるが、コモン転移部１５近傍での形状が実施形態１と異なる。具体的には、コモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８は、行方向に延びており、青色のカラーフィルタ層１８は、赤色のカラーフィルタ層１７に比して列方向の幅が大きい。行方向に延びる複数の青色のカラーフィルタ層１８のそれぞれは、所定間隔で行方向にずれて上下両方向のそれぞれに延びる略矩形状の接続部２０によって、互いに接続されている。これにより、コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８は、実施形態１と同様に、列方向および行方向に延びて形成され、全体としてネット（網目）状となっている。また、コモン転移部１５近傍の青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における同色（青色）のカラーフィルタ層１８と、接続部２０を介して接続されたパターンを有しており、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における青色のカラーフィルタ層１８と境界３０において連続する。また、境界３０近傍における額縁領域１４ｂ内の赤色のカラーフィルタ層１７は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における同色（赤色）のカラーフィルタ層１７と列方向に連続している。
【００５１】
したがって、本実施形態のＣＦ基板３は、実施形態１と同様に、コモン転移部１５近傍と表示領域１４ａとの間で、共通電極１１が低抵抗化されるので、共通電極１１の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００５２】
（他の実施形態）
実施形態１および２では、カラーフィルタ層としてＲ、Ｇ、Ｂの三原色のみを示しているが、その他の色を用いても良い。例えば、シアン、マゼンダ、イエロー三原色を用いても良く、４原色以上の多原色を用いても良い。また、コモン転移部１５近傍を除く額縁領域１４ｂ内にブラックマトリクスの領域を形成してもよい。さらに、ブラックマトリクスを形成する代わりに、複数色のカラーフィルタ層を積層させるなどの方法により、ブラックマトリクスと同様の反射または透過率特性を有する層を形成しても良い。
【００５３】
カラーフィルタ層の配列は、実施形態１および２で示したストライプ配列に限らず、デルタ配列、モザイク配列、あるいはストライプ配列、デルタ配列およびストライプ配列を適宜組み合わせた配列を採用することができ、種々の配列を採用することができる。また、コモン転移部１５近傍におけるカラーフィルタ層は、実施形態１および２で示した列方向および行方向で連続している場合に限定されず、斜め方向、斜め方向と列方向の組合わせ、斜め方向と行方向の組合わせ、斜め方向と行方向と列方向の組合わせなど、カラーフィルタ層の面内の２以上の様々な方向に延びて形成され得る。さらに、コモン転移部１５近傍におけるカラーフィルタ層と、表示領域１４ａ内のカラーフィルタ層とは、境界３０において、列方向、行方向や斜め方向など、どのような方向で連続していても良い。
【００５４】
【発明の効果】
本発明のカラー表示装置によれば、共通電極を低抵抗化できるので、共通電極の電位ムラを解消し、表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１のカラー表示装置を模式的に示す断面図である。
【図２】 実施形態１のカラー表示装置を模式的に示す平面図である。
【図３】 実施形態１の共通電極１１のコモン転移部１５およびその近傍を部分的に拡大して示す平面図である。
【図４】 図４（ａ）は、図２に示すコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図であり、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）中のｅ−ｆ線断面図およびｇ−ｈ線断面図である。
【図５】 図５（ａ）〜（ｊ）は、ＤＦＬ方式の製造フローを示す図である。
【図６】 実施形態２に用いられるＣＦ基板３のコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図である。
【図７】 図７（ａ）は、特開2000-249823 に開示されたカラーフィルタの要部説明図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のａ−ｂ線断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）中のｃ−ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶層
２ ＡＭ基板
３ ＣＦ基板
４ 配向膜
５ シール材
６ スペーサー
７ 偏光板
８ スイッチング素子
９、１３ ガラス基板
１０ 画素電極
１１ 共通電極（対向電極）
１２ 導電性ペースト
１４ カラーフィルタ
１４ａ 表示領域
１４ｂ 額縁領域
１５ コモン転移部
１６ ブラックマトリクス
１７ カラーフィルタ層（赤）
１８ カラーフィルタ層（青）
１９ カラーフィルタ層（緑）
２０ 接続部
２１ コモン転移電極
３０ 境界
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置などのカラー表示装置に関する。本発明のカラー表示装置は、液晶カラーテレビなどの直視型液晶ディスプレイや液晶プロジェクタなどの投射型液晶ディスプレイに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
カラー表示装置の例として、ＴＦＴなどのアクティブ素子を複数形成したアクティブマトリクス基板と、複数色のカラーフィルタ層および共通電極が順次積層さたカラーフィルタ基板と、両基板間に介在する液晶層とを有するカラー液晶表示装置が挙げられる。アクティブマトリクス基板には、マトリクス状に配列された複数の画素電極が形成され、これら複数の画素電極から表示装置の表示領域が規定される。また、アクティブマトリクス基板には、複数の画素電極のそれぞれとＴＦＴを介して接続される走査信号配線および映像信号配線が、表示領域からその外側まで延びて形成されている。表示領域の外側の領域は、額縁領域または外枠領域と呼ばれている。
【０００３】
アクティブマトリクス基板の額縁領域には、走査信号配線に接続された走査ドライバ、映像信号配線に接続されたデータドライバ、両ドライバに接続された信号入力端子、この信号入力端子からカラーフィルタ基板上の共通電極に給電するための複数のコモン転移電極などが形成されている。コモン転移電極は、導電性ペーストを介して、額縁領域の共通電極に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、共通電極は、ＩＴＯなどの透明導電性材料から形成されているので、アルミニウムなどの金属材料からなる電極と比較して電気抵抗が大きい。したがって、極性反転信号の遅延などにより、輝度傾斜や表示ムラなどを生じるおそれがあり、特に大型の液晶表示装置では、その可能性が高くなる。
【０００５】
極性反転信号の遅延を防止する為には、共通電極を低抵抗化する必要があり、その方法としては、共通電極の膜厚を増加させる方法が考えられる。しかし、この方法では、低抵抗化は計られるもののタクトが増加してしまい生産能率が落ちてしまう上、タクトの増加に伴いコストが掛かってしまう。加えて、透明電極は完全に透明では無い為、膜厚の増加に伴い画面全体の透過率が低下してしまう。
【０００６】
他の方法として、共通電極と導電性ペーストとの接触箇所の数を増大させることが考えられる。しかし、この方法では、タクトの増加とそれに伴ったコスト増加、アクティブマトリクス基板に形成されるコモン転移電極の個数の増加を招くことになる。近年、表示装置の狭額縁化が強く要望されており、ユーザが観察する表示領域は可能な限り大きくするとともに、表示領域周辺の表示に寄与しない額縁領域は可能な限り小さくすることが要望されている。共通電極と導電性ペーストとの接触箇所の数を増大させた場合、額縁領域の拡大化を招き、表示装置の狭額縁化の要望に応えられない。したがって、共通電極の膜厚の増加は他の不具合を招くことになり、コモン転移電極の最大数は制限される。
【０００７】
本発明者らは、上記事情に鑑みて、共通電極の低抵抗化と額縁領域の狭小化とを達成することができるカラー表示装置を開発する途上において、下記の知見を得た。
【０００８】
カラーフィルタ基板の額縁領域には、コントラストの向上や表示品位の改善を目的として、ブラックマトリクス（ブラックマスクとも称す）が形成されている。ブラックマトリクスは、黒表示時と同じ黒を表現するためのものであり、黒ペースト層またはメタル層をパターニングすることにより形成されている。また、ブラックマトリクス製造工程の削減によるコスト低減のために、例えば特開2000-249823 や特開2000-352939 には、表示領域で用いられる複数色のカラーフィルタ層のうち少なくとも２色のカラーフィルタ層を額縁領域に形成することが開示されている。
【０００９】
図７（ａ）は、特開2000-249823 に開示されたカラーフィルタの要部説明図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）中のａ−ｂ線断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）中のｃ−ｄ線断面図である。表示領域１４ａにおけるカラーフィルタ層には、ＲＧＢ三原色のカラーフィルタ層１７，１８，１９が用いられ、これらはストライプに配列されている。また、額縁領域１４ｂにおけるカラーフィルタ層には、赤（Ｒ）と青（Ｂ）のカラーフィルタ層１７，１８が用いられ、これらもストライプに配列されている。
【００１０】
ＤＦＬ（Dry Film Lamination ）方式にてカラーフィルタ層を形成する場合、一色ずつドライフィルムに熱を加えながら基板上に圧着する。ドライフィルムは、一般に１μｍ〜２μｍ程度の厚みを有しているので、圧着するドライフィルムの弾性によっては、既に形成されたドライフィルムのパターンとの間に気泡が生じるおそれがある。そのため、各色のドライフィルムの間隙を２μｍ以上設けて、この間隙にブラックマトリクス１６を形成している。また、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの境界にも、ブラックマトリクス１６がパターン形成されている。
【００１１】
しかしながら、上記のカラーフィルタでは、次の問題点があることが判明した。図７（ｃ）に示すように、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの間に設けられているブラックマトリクス１６により、カラーフィルタ層とブラックマトリクス１６との間に段差が生じる。この段差により、カラーフィルタ層上に形成される共通電極１１は段差部分で膜厚が不均一となるので、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの間で、共通電極１１が高抵抗化する。この現象は、額縁領域にカラーフィルタ層を用いた場合のみならず、額縁領域全体をブラックマトリクスで覆った場合でも生じる。
【００１２】
また、図７（ｂ）に示すように、額縁領域１４ｂのストライプ配列においても、各着色層１７，１８とブラックマトリクス１６との段差により、共通電極１１の膜厚不均一が生じ、共通電極１１が高抵抗化する。したがって、額縁領域、特に導電性ペーストが塗布されるコモン転移領域での電位が不均一となり、表示品位の低下を招くおそれがある。
【００１３】
仮に、額縁領域１４ｂにおいて、ブラックマトリクス１６を用いずに、複数色のカラーフィルタ層だけを用いた場合でも、ドライフィルムを圧着する際に、既に形成されたドライフィルムのパターンと重なって、段差が生じるおそれがあり、共通電極１１が高抵抗化する。加えて、カラーフィルタ層同士が重なることによって、混色により色見が変化する不具合が生じる。
【００１４】
さらに、本発明者らは、表面が凹凸のカラーフィルタ層を用いた場合に、さらにこの現象が顕著になるとの知見を得た。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面によるカラー表示装置は、表示媒体層を挟んで互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板の前記表示媒体層側に形成され、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記第２基板の前記表示媒体層側に形成され、前記複数の画素電極に対向する共通電極と、前記第２基板および前記共通電極の間に形成された複数色のカラーフィルタ層とを有するカラー表示装置であって、前記共通電極および前記複数色のカラーフィルタ層が、前記複数の画素電極と重畳する表示領域と、前記表示領域の周縁よりも外方の額縁領域とを有し、前記額縁領域には、所定の色の前記カラーフィルタ層が島状に形成され、前記島状のカラーフィルタ層と異なる色を有する前記カラーフィルタ層が、前記島状のカラーフィルタ層の周りを囲むと共に、前記表示領域と前記額縁領域との境界において連続し、かつ平坦に形成されている。本明細書において「平坦」とは、カラーフィルタ層の最も薄い部分と最も厚い部分との差が１５００Å以下であることをいう。
【００１６】
このカラー表示装置によれば、島状のカラーフィルタ層の周りを囲むカラーフィルタ層は、島状のカラーフィルタ層の周り、及び表示領域と額縁領域との境界において連続し、かつ平坦であるので、このカラーフィルタ層上の共通電極は、表示領域と額縁領域との境界近傍で膜厚が均一化され、低抵抗化される。したがって、共通電極の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００１７】
本発明の第１の局面によるカラー表示装置は、前記第１基板が、導電性部材を介して、前記共通電極と接続されるコモン転移電極を前記額縁領域に有しており、前記共通電極が、前記コモン転移電極と重畳する領域にコモン転移部を有しており、前記コモン転移部と重畳する領域内の前記複数色のカラーフィルタ層のうち少なくとも１色のカラーフィルタ層が、前記表示領域まで連続し、かつ平坦であることが好ましい。
【００１８】
これにより、コモン転移部から表示領域にかけて膜厚が均一化された共通電極の部分が形成されるので、この部分で共通電極が低抵抗となり、共通電極の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００１９】
前記表示領域における前記複数色のカラーフィルタ層は、赤色、緑色および青色の３色のカラーフィルタ層であり、前記額縁領域における前記複数色のカラーフィルタ層は、赤色および青色の２色のカラーフィルタ層であり、前記境界において連続している前記カラーフィルタ層は、青色のカラーフィルタ層であって、前記額縁領域における前記青色のカラーフィルタ層の面積は、前記額縁領域における前記赤色のカラーフィルタ層の面積よりも大きくても良い。
【００２０】
前記額縁領域は、ブラックマトリクスが形成された領域を有していてもよい。
【００２１】
前記複数のカラーフィルタ層は、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタを含み、前記第３カラーフィルタ層ではなく、前記第１および第２カラーフィルタ層が、前記額縁領域において少なくとも部分的に配置されていること が好ましい。
【００２２】
前記表示装置は液晶表示装置であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係る液晶表示装置は、少なくとも液晶層が介在し、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記第２基板上に形成され、少なくとも液晶層を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極と、前記第２基板および前記共通電極の間に少なくとも部分的に形成され、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタ層と、前記画素電極の存在する領域により定義された表示領域と、前記表示領域を少なくとも部分的に囲む額縁領域とを有する液晶表示装置であって、少なくとも前記第１カラーフィルタ層は、前記表示領域と前記額縁領域との境界を連続的に横切り、前記第１カラーフィルタ層は、前記額縁領域において、前記第２カラーフィルタ層の島を全ての側面にて包囲する。
【００２４】
前記第３カラーフィルタ層ではなく、前記第１および第２カラーフィルタ層が、前記額縁領域において少なくとも部分的に配置されていることが好ましい。
【００２５】
前記共通電極は、前記額縁領域において前記共通電極の主体部の周縁から外方へ突出するコモン転移部を有しており、前記共通電極の前記コモン転移部は、前記第１基板上に形成され且つ前記共通電極に対向するコモン転移電極の少なくとも一部と重複しており、導電性部材が前記共通電極の前記コモン転移部と前記コモン転移電極とを電気的に接続していることが好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る液晶表示装置は、少なくとも液晶層が介在し、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記第２基板上に形成され、少なくとも液晶層を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極と、前記第２基板および前記共通電極の間に少なくとも部分的に形成され、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタ層と、前記画素電極の存在する領域により定義された表示領域と、前記表示領域を少なくとも部分的に囲む額縁領域とを有する液晶表示装置であって、前記第１カラーフィルタ層は、前記額縁領域において、前記第２カラーフィルタ層の島を全ての側面にて包囲する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。以下の実施形態では、透過型のカラー液晶表示装置について説明するが、本発明のカラー表示装置は、透過型のみならず、反射型または反射透過両用型の表示装置に適応することができる。また、液晶表示装置に限らず、カラーフィルタ層と共通電極とが積層された構造を有する装置、例えば、電気泳動ディスプレイにも適応可能である。
【００２８】
（実施形態１）
図１は、本実施形態のカラー表示装置を模式的に示す断面図であり、図２は、本実施形態のカラー表示装置を模式的に示す平面図である。本実施形態のカラー表示装置は、液晶層１と、液晶層１を挟んで互いに対向するアクティブマトリクス（以下、ＡＭと称する）基板２およびカラーフィルタ（以下、ＣＦと称する）基板３を有する。
【００２９】
ＡＭ基板２は、ガラス基板９上にマトリクス状に形成されたａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）型ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）型ＴＦＴ等のスイッチング素子８を複数有する。各スイッチング素子８には、複数の透明画素電極１０が各々一対となって接続されている。スイッチング素子８および透明画素電極１０上には、配向膜４が形成されている。
【００３０】
ＡＭ基板２には、互いに平行な複数の走査信号配線と、複数の走査信号配線に交差する、互いに平行な複数の映像信号配線とが形成されている。複数の走査信号配線および複数の映像信号配線は、複数のスイッチング素子８のそれぞれと接続され、走査信号配線からの走査信号によりスイッチング素子８がオンとなったとき、映像信号配線からのデータ信号がスイッチング素子８を介して透明画素電極１０に書き込まれる。これにより、透明画素電極１０とこれに対向する共通電極１１との間に電界が生じ、液晶層１中の液晶分子の配向が変化することにより、液晶層１中を透過する光の透過率が変化して、画像表示が行われる。ＡＭ基板２上の複数の透明画素電極１０が形成された領域を表示領域と呼ぶ。
【００３１】
走査信号配線および映像信号配線は、表示領域の周縁よりも外方に延出して、それぞれの信号配線を駆動させるためのゲートドライバおよびソースドライバにそれぞれ接続されている。両ドライバは、液晶パネルを駆動させるための回路基板と接続される信号入力端子に接続され、回路基板からの信号により駆動が制御される。ゲートドライバ、ソースドライバおよび信号入力端子は、いずれも表示領域の周縁よりも外方の領域（以下、額縁領域と称する）に形成されている。さらに、ＡＭ基板２上の額縁領域には、信号入力端子からＣＦ基板３上の共通電極１１に給電するための複数のコモン転移電極２１が形成されている。それぞれのコモン転移電極２１は、コモンペーストと呼ばれる導電性ペースト１２を介して、共通電極１１のコモン転移部１５に接続されている。
【００３２】
図３は、共通電極１１のコモン転移部１５およびその近傍を部分的に拡大して示す平面図である。コモン転移部１５は、表示領域１４ａよりも外側の額縁領域１４ｂに形成され、ＡＭ基板２上のコモン転移電極２１と重畳する領域を含むように形成されている。これにより、回路基板は、信号入力端子、コモン転移電極２１および導電性ペースト１２を介して、ＣＦ基板３上の共通電極１１と導通が図られる。
【００３３】
一方、ＣＦ基板３のガラス基板１３上には、ＲＧＢの三原色からなるカラーフィルタ１４が形成され、各色のカラーフィルタ層１７，１８，１９の間隙には、ブラックマトリクス１６が形成されている。また、カラーフィルタ層１７，１８，１９上には、ＡＭ基板２の複数の透明画素電極１０に対向するように、全体的に一体化された透明共通電極１１が形成され、さらに透明共通電極１１上に配向膜４が形成されている。
【００３４】
図４（ａ）は、図２に示すコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図であり、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）中のｅ−ｆ線断面図およびｇ−ｈ線断面図である。本実施形態では、ＡＭ基板２上の複数の画素電極１０と重畳する表示領域１４ａだけでなく、表示領域１４ａの周縁から外方に延出する額縁領域１４ｂにも、カラーフィルタ層および透明共通電極１１が形成されている。ＣＦ基板３の表示領域１４ａには、略直方形状のＲＧＢの各カラーフィルタ層１７，１８，１９が、ＡＭ基板２上の各透明画素電極１０に各々対応するように形成されている。
【００３５】
ＣＦ基板３の額縁領域１４ｂ内のコモン転移部１５およびその近傍（以下、コモン転移部１５およびその近傍を単に「コモン転移部１５近傍」と称する）には、赤色および青色の２色のカラーフィルタ層１７，１８が形成されている。コモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８は、表示領域１４ａにおける同色のカラーフィルタ層１７，１８よりもそれぞれ列方向の幅が小さい。また、額縁領域１４ｂにおいて、赤色のカラーフィルタ層１７は、青色のカラーフィルタ層１８よりも列方向の幅が小さい。
【００３６】
コモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８の平面形状は、次のように表現することができる。列方向に延びる複数の青色のカラーフィルタ層１８のそれぞれは、所定間隔で列方向にずれて左右両方向のそれぞれに延びる略矩形状の接続部２０によって、互いに接続されている。言い換えれば、コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８は、列方向だけでなく、行方向にも延びて一体化されている。これに対して、赤色のカラーフィルタ層１７は、それぞれが隔離された矩形の島状となっている。すなわち、コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８の面積は、コモン転移部１５近傍における赤色のカラーフィルタ層１７の面積よりも大きい。これにより、２色のカラーフィルタ層１７，１８を透過する光は、青色成分が赤色成分よりも多くなるので、全体として暗くなり、コモン転移部１５近傍をブラックマトリクスで形成した場合と同様の透過特性が得られる。
【００３７】
コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの境界３０において同色（青色）のカラーフィルタ層１７と接続されたパターンを有する。言い換えれば、コモン転移部１５近傍の青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における青色のカラーフィルタ層１８と列方向に連続している。
【００３８】
青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８は、図４（ｃ）に示すように、表示領域１４ａと額縁領域１４ｂとの境界３０およびその近傍において連続している。青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８上の共通電極１１は、境界３０およびその近傍において膜厚が均一化されるので、低抵抗化される。したがって、共通電極１１の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００３９】
また、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８は、コモン転移部１５近傍において、面内の列方向だけでなく、図４（ｂ）に示すように、面内の行方向においても延びて形成され、全体としてネット（網目）状となっている。青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８上の共通電極１１は、コモン転移部１５近傍において膜厚が均一化されている。したがって、導電性ペースト１２が塗布される、共通電極１１のコモン転移部１５近傍において電位ムラが生じ難い。
【００４０】
本実施形態において、境界３０近傍における額縁領域１４ｂ内の赤色のカラーフィルタ層１７は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における同色（赤色）のカラーフィルタ層１７と列方向に連続している。このように、一色（本実施形態では青色）のカラーフィルタ層１８だけでなく、可能な限り他の色のカラーフィルタ層（本実施形態では赤色）についても、表示領域１４ａ内のカラーフィルタ層と、額縁領域１４ｂ内の同色のカラーフィルタ層とを境界３０において連続させることが、共通電極１１を低抵抗化させる点で好ましい。
【００４１】
本実施形態によれば、ＡＭ基板２上のコモン転移電極２１やＣＦ基板３上のコモン転移部１５の数を拡大することなく、共通電極１１を低抵抗化できる。したがって、表示装置の狭額縁化の要望に応えることができる。
【００４２】
ＡＭ基板２とＣＦ基板３とは、ＣＦ基板３の外周部に塗布されたシール材（封止材）５によって気密封着されて、セル構造をなしている。セル構造のギャップは、スペーサー６の直径に制御される。ＡＭ基板２とＣＦ基板３とを貼り合わせる前に、ＡＭ基板２のコモン転移電極２１に導電性ペースト１２を塗布する。ＡＭ基板２とＣＦ基板３とを貼り合わせると、導電性ペースト１２がＣＦ基板３上の共通電極１１のコモン転移部１５に接する。シール材の開口部から液晶材料を注入して、液晶層１が形成される。また、ＡＭ基板２およびＣＦ基板３のそれぞれ外側面に、液晶層１により偏光した光を透過／遮断するための偏光板７をそれぞれ設ける。カラー表示において十分な明るさを確保するために、ＡＭ基板２の背面側にはバックライトが設けられる。ＡＭ基板２の額縁領域１４ｂに設けられた信号入力端子に、液晶パネルを駆動させるための回路基板が接続される。
【００４３】
次に、本実施形態で用いられるＣＦ基板３をＤＦＬ（Dry Film Lamination ）方式にて製造する場合について、図５（ａ）〜図５（ｊ）を参照しながら説明する。まず、ガラス基板９を洗浄した後（工程（ａ））、赤色用のドライフィルムをガラス基板９の片面にラミネートする（工程（ｂ））。このドライフィルムは、赤色の顔料が分散された着色感材層４２と、クッション層４１と、保護フィルム４０とが順次積層された構造を有する。保護フィルム４０を剥離した後（工程（ｃ））、フォトマスクを介して紫外線露光して（工程（ｄ））、クッション層４１を現像する（工程（ｅ））。さらに、着色感材層４２の現像および仮焼成を行うことによって、赤のカラーフィルタ層を形成する（工程（ｆ））。緑色用および青色用のドライフィルムをそれぞれ用いて、工程（ｂ）〜工程（ｆ）を繰り返すことにより、ＲＧＢの各カラーフィルタ層１７，１８，１９を形成する。
【００４４】
黒色の顔料が分散されたドライフィルムＢＭをラミネートし（工程（ｇ））、保護フィルム４０を剥離する（工程（ｈ））。各カラーフィルタ層１７，１８，１９をマスクにして、ガラス基板９の裏面側から露光する（工程（ｉ））。クッション層４１の現像、着色感材層４３の現像および仮焼成を行うことによって、ブラックマトリクスとなる層１６を形成する。その後、基板を検査して洗浄および本焼成を行う。
【００４５】
このＤＦＬ法によれば、顔料分散法で用いられていたスピン塗布法のように、所望の膜厚を得るために塗布量を制御する必要がない。すなわち、予め所望の膜厚に作製されたドライフィルムを用いるだけでよいので、容易に均一な膜厚を得ることができる。
【００４６】
本実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ層をパターン形成した後、ブラックマトリクスをパターン形成しているが、ブラックマトリクスをパターン形成した後、各カラーフィルタ層をパターン形成しても良い。また、カラーフィルタ層は、本実施形態で説明したＤＦＬ方式以外にも、染色方式、顔料分散方式、印刷方式、電着方式、インクジェット方式など、その他様々な方法で形成することができる。
【００４７】
以上の工程により、各カラーフィルタ層１７，１８，１９およびブラックマトリクス１６を形成した後、ＩＴＯ等の透明導電膜をガラス基板９全面にスパッタリングする。透明導電膜を所定の形状、すなわち図２に示すように、コモン転移部１５を有する略矩形状にパターニングして、共通電極１１を形成する。
【００４８】
なお、図４では、図２に示す共通電極１１の上方のコモン転移部１５近傍を示しているが、図２に示す共通電極１１の左側のコモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８も、図４に示す配列を有する。また、コモン転移部１５近傍以外の他の額縁領域１４ｂにおいても、図４に示すように、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層１８が列方向および行方向に延びて形成されていても良い。
【００４９】
（実施形態２）
実施形態１の青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａおよび額縁領域１４ｂにおいて列方向に延びており、額縁領域１４ｂにおいて互いに隣接する同色のカラーフィルタ層１８が、行方向に延びる接続部２０を介して互いに接続されたパターンを有している。本発明のカラーフィルタ層は、実施形態１に示されるパターンに限定されず、例えば図６に示す形状であっても良い。図６は、本実施形態に用いられるＣＦ基板３のコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図である。
【００５０】
図６に示すカラーフィルタ層の表示領域１４ａでの形状は、実施形態１と同じであるが、コモン転移部１５近傍での形状が実施形態１と異なる。具体的には、コモン転移部１５近傍における２色のカラーフィルタ層１７，１８は、行方向に延びており、青色のカラーフィルタ層１８は、赤色のカラーフィルタ層１７に比して列方向の幅が大きい。行方向に延びる複数の青色のカラーフィルタ層１８のそれぞれは、所定間隔で行方向にずれて上下両方向のそれぞれに延びる略矩形状の接続部２０によって、互いに接続されている。これにより、コモン転移部１５近傍における青色のカラーフィルタ層１８は、実施形態１と同様に、列方向および行方向に延びて形成され、全体としてネット（網目）状となっている。また、コモン転移部１５近傍の青色のカラーフィルタ層１８は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における同色（青色）のカラーフィルタ層１８と、接続部２０を介して接続されたパターンを有しており、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における青色のカラーフィルタ層１８と境界３０において連続する。また、境界３０近傍における額縁領域１４ｂ内の赤色のカラーフィルタ層１７は、表示領域１４ａ内の境界３０近傍における同色（赤色）のカラーフィルタ層１７と列方向に連続している。
【００５１】
したがって、本実施形態のＣＦ基板３は、実施形態１と同様に、コモン転移部１５近傍と表示領域１４ａとの間で、共通電極１１が低抵抗化されるので、共通電極１１の電位ムラが解消され、表示品位が向上する。
【００５２】
（他の実施形態）
実施形態１および２では、カラーフィルタ層としてＲ、Ｇ、Ｂの三原色のみを示しているが、その他の色を用いても良い。例えば、シアン、マゼンダ、イエロー三原色を用いても良く、４原色以上の多原色を用いても良い。また、コモン転移部１５近傍を除く額縁領域１４ｂ内にブラックマトリクスの領域を形成してもよい。さらに、ブラックマトリクスを形成する代わりに、複数色のカラーフィルタ層を積層させるなどの方法により、ブラックマトリクスと同様の反射または透過率特性を有する層を形成しても良い。
【００５３】
カラーフィルタ層の配列は、実施形態１および２で示したストライプ配列に限らず、デルタ配列、モザイク配列、あるいはストライプ配列、デルタ配列およびストライプ配列を適宜組み合わせた配列を採用することができ、種々の配列を採用することができる。また、コモン転移部１５近傍におけるカラーフィルタ層は、実施形態１および２で示した列方向および行方向で連続している場合に限定されず、斜め方向、斜め方向と列方向の組合わせ、斜め方向と行方向の組合わせ、斜め方向と行方向と列方向の組合わせなど、カラーフィルタ層の面内の２以上の様々な方向に延びて形成され得る。さらに、コモン転移部１５近傍におけるカラーフィルタ層と、表示領域１４ａ内のカラーフィルタ層とは、境界３０において、列方向、行方向や斜め方向など、どのような方向で連続していても良い。
【００５４】
【発明の効果】
本発明のカラー表示装置によれば、共通電極を低抵抗化できるので、共通電極の電位ムラを解消し、表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１のカラー表示装置を模式的に示す断面図である。
【図２】 実施形態１のカラー表示装置を模式的に示す平面図である。
【図３】 実施形態１の共通電極１１のコモン転移部１５およびその近傍を部分的に拡大して示す平面図である。
【図４】 図４（ａ）は、図２に示すコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図であり、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）中のｅ−ｆ線断面図およびｇ−ｈ線断面図である。
【図５】 図５（ａ）〜（ｊ）は、ＤＦＬ方式の製造フローを示す図である。
【図６】 実施形態２に用いられるＣＦ基板３のコモン転移部１５近傍を部分的に拡大して示す平面図である。
【図７】 図７（ａ）は、特開2000-249823 に開示されたカラーフィルタの要部説明図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のａ−ｂ線断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）中のｃ−ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶層
２ ＡＭ基板
３ ＣＦ基板
４ 配向膜
５ シール材
６ スペーサー
７ 偏光板
８ スイッチング素子
９、１３ ガラス基板
１０ 画素電極
１１ 共通電極（対向電極）
１２ 導電性ペースト
１４ カラーフィルタ
１４ａ 表示領域
１４ｂ 額縁領域
１５ コモン転移部
１６ ブラックマトリクス
１７ カラーフィルタ層（赤）
１８ カラーフィルタ層（青）
１９ カラーフィルタ層（緑）
２０ 接続部
２１ コモン転移電極
３０ 境界
Claims (10)
- 表示媒体層を挟んで互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板の前記表示媒体層側に形成され、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記第２基板の前記表示媒体層側に形成され、前記複数の画素電極に対向する共通電極と、前記第２基板および前記共通電極の間に形成された複数色のカラーフィルタ層とを有するカラー表示装置であって、
前記共通電極および前記複数色のカラーフィルタ層は、前記複数の画素電極と重畳する表示領域と、前記表示領域の周縁よりも外方の額縁領域とを有し、
前記額縁領域には、所定の色の前記カラーフィルタ層が島状に形成され、
前記島状のカラーフィルタ層と異なる色を有する前記カラーフィルタ層が、前記島状のカラーフィルタ層の周りを囲むと共に、前記表示領域と前記額縁領域との境界において連続し、かつ平坦に形成されている、カラー表示装置。 - 前記第１基板は、導電性部材を介して、前記共通電極と接続されるコモン転移電極を前記額縁領域に有しており、
前記共通電極は、前記コモン転移電極と重畳する領域にコモン転移部を有しており、
前記コモン転移部と重畳する領域内の前記複数色のカラーフィルタ層のうち少なくとも１色のカラーフィルタ層は、前記表示領域まで連続し、かつ平坦である、請求項１に記載のカラー表示装置。 - 前記表示領域における前記複数色のカラーフィルタ層は、赤色、緑色および青色の３色のカラーフィルタ層であり、前記額縁領域における前記複数色のカラーフィルタ層は、赤色および青色の２色のカラーフィルタ層であり、前記境界において連続している前記カラーフィルタ層は、青色のカラーフィルタ層であり、前記額縁領域における前記青色のカラーフィルタ層の面積が、前記額縁領域における前記赤色のカラーフィルタ層の面積よりも大きい、請求項１または２に記載のカラー表示装置。
- 前記額縁領域は、ブラックマトリクスが形成された領域を有している、請求項１に記載のカラー表示装置。
- 前記複数のカラーフィルタ層は、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタを含み、
前記第３カラーフィルタ層ではなく、前記第１および第２カラーフィルタ層が、前記額縁領域において少なくとも部分的に配置されている、請求項１に記載のカラー表示装置。 - 前記表示装置は液晶表示装置である、請求項１に記載のカラー表示装置。
- 少なくとも液晶層が介在し、互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記第１基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、
前記第２基板上に形成され、少なくとも液晶層を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極と、
前記第２基板および前記共通電極の間に少なくとも部分的に形成され、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタ層と、
前記画素電極の存在する領域により定義された表示領域と、前記表示領域を少なくとも部分的に囲む額縁領域とを有する液晶表示装置であって、
少なくとも前記第１カラーフィルタ層は、前記表示領域と前記額縁領域との境界を連続的に横切り、
前記第１カラーフィルタ層は、前記額縁領域において、前記第２カラーフィルタ層の島を全ての側面にて包囲する、液晶表示装置。 - 前記第３カラーフィルタ層ではなく、前記第１および第２カラーフィルタ層が、前記額縁領域において少なくとも部分的に配置されている、請求項７に記載の液晶表示装置。
- 前記共通電極は、前記額縁領域において前記共通電極の主体部の周縁から外方へ突出するコモン転移部を有しており、
前記共通電極の前記コモン転移部は、前記第１基板上に形成され且つ前記共通電極に対向するコモン転移電極の少なくとも一部と重複しており、
導電性部材が前記共通電極の前記コモン転移部と前記コモン転移電極とを電気的に接続している、請求項８に記載の液晶表示装置。 - 少なくとも液晶層が介在し、互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記第１基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、
前記第２基板上に形成され、少なくとも液晶層を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極と、
前記第２基板および前記共通電極の間に少なくとも部分的に形成され、第１、第２および第３色をそれぞれ有する第１、第２および第３カラーフィルタ層と、
前記画素電極の存在する領域により定義された表示領域と、前記表示領域を少なくとも部分的に囲む額縁領域とを有する液晶表示装置であって、
前記第１カラーフィルタ層は、前記額縁領域において、前記第２カラーフィルタ層の島を全ての側面にて包囲する、液晶表示装置。
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