JP5178327B2 - 液晶表示パネル、液晶表示パネルを備えた電子機器、及び液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は樹脂製の遮光層を有する透過型あるいは半透過型の液晶表示パネル、この液晶表示パネルを備えた電子機器、及び液晶表示パネルの製造方法に関する。

近年、情報通信機器のみならず一般の電気機器においても液晶表示装置の適用が急速に普及している。この液晶表示装置は、一般にアレイ基板とカラーフィルタ基板とを対向配置し、周囲をシール材で貼り合わせて、両基板間に液晶を封入して形成されている。このうち、アレイ基板は、第１の透明基板上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極を有するものである。また、カラーフィルタ基板は、第２の透明基板上にマトリクス状に形成された遮光層、それぞれの画素電極に対向するように設けられた複数のカラーフィルタ層、及び、カラーフィルタ層上に形成されたＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）やＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸化物）等の透明電極からなる共通電極を有するものである。

このような構成を備える液晶表示パネルのうち、カラーフィルタ基板に形成される遮光層は、その多くがクロム等の金属材料が使用されている。このように金属材料が使用される要因は、薄膜性及び高遮光性という点で有利であるためである。
しかしながら、近年では、この金属材料に代えて樹脂材料からなる遮光層が登場してきている。この樹脂材料からなる遮光層は、金属材料に比して安価である。また、反射率が金属材料より低いため、高コントラスト化が達成し易い。また、環境への影響も少ない。このように、金属材料を使用する場合よりも有利な点を有している。

ところで、樹脂製の遮光層を使用する場合、例えばアレイ基板及びカラーフィルタ基板を貼り合わせるシール材はこの遮光層上に接合される。しかしながら、樹脂製の遮光層は金属材料からなるものに比べてシール材との密着性が低く、シール材との界面で剥離現象が生じることがあった。具体的には、例えば、樹脂製の遮光層は黒色顔料を含んでおり、この顔料とシール材との密着性が良くないことが考えられる。

このような問題点を解決する方法として、下記特許文献１及び２には、表示領域及び非表示領域に形成された樹脂製の遮光層の表面を保護膜で被覆した液晶表示パネルが開示されている。

特開平１１−６４８３７号公報 特開２００１−１４７４３９号公報

上記特許文献１及び２に開示されているように、樹脂製の遮光層上を保護膜で被覆すれば先に述べた問題点については一応解消することができる。しかしながら、遮光層表面をこの保護膜でベタ状に被覆してしまうと表示領域内の各画素領域まで保護膜で覆われることになる。このように画素領域が保護膜に覆われると画素領域の透過率が低下したり、表示を行う際に表示画面が黄色味を帯びたりするといった問題点が生じる。

また、上述の樹脂製の遮光層を用い、更にその上を保護膜で被覆する構成を半透過型の液晶表示パネルに採用することを考えてみる。半透過型の液晶表示パネルは、例えば、画素領域の反射部にセルギャップ調整用の透明膜が形成される。従って、反射部には保護膜が形成され、更にセルギャップ調整用の透明膜が形成される。これにより、半透過型の液晶表示パネルの透過率を更に低下させることになる。

また、樹脂製の遮光層を備えた半透過型の液晶表示パネルを製造する場合、保護膜の形成工程と、セルギャップ調整用の透明膜の形成工程とが必要となる。この場合、従来のような金属製の遮光層を備えた半透過型の液晶表示パネルに比べ製造工程が増えるという問題がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

本願発明に係る液晶表示パネルは、透明基板上の表示領域における画素領域毎に少なくとも画素電極及びスイッチング素子を有するアレイ基板と、画素電極に対向するようにカラーフィルタ層が形成されたカラーフィルタ基板と、表示領域の外側を囲むシール材により貼り合わされたアレイ基板とカラーフィルタ基板との間に封入された液晶と、を備える液晶表示パネルであって、カラーフィルタ基板には、樹脂材料からなり、シール材が形成される領域の内周より内側の領域を含む表示領域の外周を覆って形成される額縁部を有する樹脂遮光層と、シール材との密着性が高い材料からなり、表示領域では開口部を有し、表示領域の外側では少なくとも、樹脂遮光層の額縁部が液晶側に露出される領域の内周に対応する位置から、シール材が形成される領域の外周に対応する位置まで、を含む額縁状に樹脂遮光層を覆って形成される保護膜と、を有する。

この構成によれば、シール材が形成される表示領域の外側の樹脂製の遮光層を保護膜で被覆したことにより、遮光層とシール材との間で生じていた剥離現象を防ぐことができる。加えて、保護膜に開口部を有し、表示領域に保護膜が形成されないので、保護膜による透過率の減少や黄色味を帯びることを低減することが可能となり、明るい表示品質を有する液晶表示パネルが得られる。

上記液晶表示パネルにおいて、保護膜は、開口部が、表示領域と略同一の形状を有する、ことが好ましい。

上記液晶表示パネルにおいて、画素領域は透過部と反射部とを有し、保護膜は、透明樹脂からなり、反射部に対応する位置には保護膜が配設され、透過部に対応する位置には開口部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、半透過型の液晶表示パネルにおいても、保護膜によりシール材との密着性が向上されるので剥離現象を効果的に抑えることができる。また、透過部以外の反射部に透明樹脂からなる保護膜が形成されているので、半透過型の液晶表示パネルで使用されているセルギャップ調整用の透明膜として兼用することができる。

上記液晶表示パネルにおいて、保護膜は、隣接する透過部に跨って開口部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、保護膜がスリット状に形成された形状となるため、例えば保護膜を公知のフォトリソグラフィー法で形成した場合には、画素領域ごとの透過部に対応したマスクを用意する必要がなく、使用するマスクのパターンを簡単にすることができる。

上記液晶表示パネルにおいて、透過部におけるアレイ基板の表面とカラーフィルタ基板の表面との距離をＨａとし、反射部におけるアレイ基板の表面とカラーフィルタ基板の表面との距離をＨｂとしたとき、Ｈｂ＝１／２Ｈａという関係となるように保護膜の肉厚が設定されていることが好ましい。なお、ここで述べるアレイ基板及びカラーフィルタ基板の「表面」とは、各種配線や膜が形成された基板における最表面のことを示すものとする。

この構成によれば、保護膜の肉厚を調整して、反射部における両基板間の距離を透過部における両基板間の距離の半分に設定することで、反射部と透過部との間に生じる表示画質の差異を抑えることができるので、表示画質が良好な液晶表示パネルが得られる。

本願発明に係る電子機器は、上記に記載の液晶表示パネルを備える。

この構成によれば、明るい表示品質を有する液晶表示パネルを備える電子機器を提供することが可能となる。

本願発明に係る液晶表示パネルの製造方法は、透明基板上の表示領域における画素領域毎に画素電極及びスイッチング素子が形成されたアレイ基板と、画素電極に対向するようにカラーフィルタ層が形成されたカラーフィルタ基板と、を備え、アレイ基板及びカラーフィルタ基板が表示領域の外側を囲むシール材により貼り合わされ、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に液晶が封入されてなる液晶表示パネルの製造方法であって、カラーフィルタ基板上に、樹脂材料からなり、画素領域を区画するように設けられる格子部と、シール材が形成される領域の内周より内側の領域を含む表示領域の外周を覆うように設けられる額縁部と、を有する樹脂遮光層を形成する工程と、カラーフィルタ基板上の画素領域毎にカラーフィルタ層を形成する工程と、樹脂遮光層及びカラーフィルタ層が形成されたカラーフィルタ基板上の表面に、表示領域が開口し、表示領域の外側では少なくとも、樹脂遮光層の額縁部が液晶側に露出される領域の内周に対応する位置から、シール材が形成される領域の外周に対応する位置まで、を含む額縁状に樹脂遮光層を覆う保護膜を形成する工程と、表示領域の外側にシール材を塗布し、アレイ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合せる工程と、を有する。

この方法によれば、シール材が形成される表示領域の外側の樹脂遮光層を保護膜で被覆したことにより、遮光層とシール材との間で生じていた剥離現象を防ぐことができる。加えて、保護膜に開口部を有し、表示領域に保護膜が形成されないので、保護膜による透過率の減少や黄色味を帯びることを低減することが可能となり、明るい表示品質を有する液晶表示パネルを製造することができる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示パネルを例示するものであって、本発明をこの液晶表示パネルに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれる他の実施形態にも等しく適応し得るものである。

図１は実施例１に係る液晶表示パネルの平面図である。図２は図１のアレイ基板表面の状態を示す概略平面図である。図３は１画素領域の配線構造を説明するため図２のIII部分を拡大して示した拡大平面図である。図４は図３のIV−IV線で切断した要部断面図である。図５は図１に示す液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を分解して示す概略斜視図である。図６は図１の液晶表示パネルを図２のVI−VI線で切断した要部断面図である。

この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示している。従って、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。

本実施例１に係る液晶表示パネル１は、図１に示すように、アレイ基板１０及びカラーフィルタ基板２０と、両基板１０、２０を貼り合わせるシール材３０と、アレイ基板１０、カラーフィルタ基板２０及びシール材３０により囲まれた領域に封入された液晶４０（図４参照）と、から構成された、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）型の液晶表示パネルである。この液晶表示パネル１においては、シール材３０により囲まれた領域より内側に表示領域ＤＡが設けられている。この表示領域ＤＡは、外部からの映像信号に基づき、液晶４０の液晶分子を制御する領域である。この表示領域ＤＡより外側の領域、すなわちシール材３０が塗布される領域を含む液晶表示パネル１の額縁部分の領域が後述する表示領域ＤＡ外の領域となる。この額縁部分の領域は、様々な配線や、位置合わせのためのマーク等が形成されている。なお、図１には表示領域ＤＡに当たる領域に格子状のハッチングが施されている。

アレイ基板１０は、図２に示すように、第１の透明基板である矩形状のガラス基板１１の上に形成される表示領域ＤＡに液晶駆動用の各種配線等が形成されたものである。このアレイ基板１０はカラーフィルタ基板２０よりもその長手方向の長さが長くなっている。そしてアレイ基板１０は、両基板１０、２０を貼り合わせた際、外部に延在する延在部１１ａを備えている。この延在部１１ａには、駆動信号を出力するＩＣチップあるいはＬＳＩ等からなるドライバＤｒが設けられている。

図２に示すように、アレイ基板１０の表示領域ＤＡ内には、マトリクス状に複数本の走査線５１及び複数本の信号線５２が形成されている。この複数本の走査線５１及び複数本の信号線５２は、表示領域ＤＡの外まで延出されている。そして複数本の走査線５１は複数本のゲート引回し線ＧＬに、複数本の信号線５２は複数本のソース引回し線ＳＬにそれぞれ接続されている。また、このゲート引回し線ＧＬとソース引回し線ＳＬは表示領域ＤＡ外を引回されて、その一端がドライバＤｒに接続されている。

更に、アレイ基板１０の表示領域ＤＡ内には、図３に示すように、複数本の走査線５１及び複数本の信号線５２に加えて、隣接する走査線５１との間に設けられ、走査線５１と平行な補助容量線５３が複数設けられている。また、ソース電極Ｓ、ゲート電極Ｇ、ドレイン電極Ｄ、及び半導体層５４からなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）５５がスイッチング素子として設けられている。また、走査線５１と信号線５２とで囲まれた領域を覆う画素電極５６が設けられている。なお、ＴＦＴ５５の半導体層５４としてはポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）又はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）が通常用いられる。またスイッチング素子としてはＴＦＴ５５に限らず、他の素子でもよい。また、この実施形態においては、複数本の走査線５１及び複数本の信号線５２により囲まれた領域を１画素領域ＰＡとする。

次に、主に図２及び図３を参照して、アレイ基板１０上に形成された各種配線等の製造工程について簡単に説明する。
先ず、ガラス基板１１上に所定厚のアルミニウム、モリブデン、クロム、チタンあるいはこれらの合金からなる導電物質を成膜する。なお、前述した材料以外の材料でも可能である。そして、周知のフォトリソグラフィー法を用いてパターニングする。この工程により、横方向に伸びる走査線５１と、隣接する走査線５１の間に位置する補助容量線５３と、走査線５１から延在するゲート電極Ｇと、補助容量線５３の一部を拡幅して形成される補助容量電極５３ａと、ゲート引回し線ＧＬと、コモン引回し線（図示省略）と、を形成する。

次に、前記工程によって走査線５１や補助容量線５３等が形成されたガラス基板１１上を覆うように所定厚のゲート絶縁膜５７（図４参照）を成膜する。このゲート絶縁膜５７としては窒化シリコン、酸化シリコン等からなる透明な無機絶縁材料が用いられる。

次に、ゲート絶縁膜５７上に半導体層、例えばａ−Ｓｉを成膜する。そして、ゲート電極Ｇを覆う部分を残してａ−Ｓｉ層をエッチング除去する。そして、ＴＦＴ５５の一部となる半導体層５４を形成する。そして、複数の層が形成されたガラス基板１１上に、導電物質を成膜し、走査線５１に交差する方向に延びる信号線５２、この信号線５２から延設され半導体層５４に接続されるソース電極Ｓ、補助容量電極５３ａ上を覆うとともに一端が半導体層５４に接続されるドレイン電極Ｄ、及び、ソース引回し線ＳＬをパターニングする。この工程により、ガラス基板１１の走査線５１と信号線５２との交差部近傍にＴＦＴ５５が形成される。

更にまた、これらの各種配線を覆い、各種配線の表面を安定化するための無機絶縁材料からなるパッシベーション膜５８（図４参照）を成膜する。続いて、アレイ基板１０の表面を平坦化するための有機絶縁材料からなる層間膜５９（図４参照）を成膜する。なお、補助容量電極５３ａ上に位置する部分には、後述する画素電極５６とドレイン電極Ｄとを電気的に接続するためのコンタクトホールＣＨが、層間膜５９及びパッシベーション膜５８に設けられている。そして、走査線５１及び信号線５２によって囲まれた１画素領域ＰＡごとに、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）からなる画素電極５６が形成されている。このとき好ましくは画素電極５６の外縁部が走査線５１及び信号線５２上に位置し、かつ隣接する画素電極５６同士が非接続状態となるように設ける。以上の工程によりアレイ基板１０が製造される。

カラーフィルタ基板２０には、図５に示すように、第２の透明基板となるガラス基板２１上に、アレイ基板１０の画素領域ＰＡの境界に合わせて形成された樹脂材からなる樹脂遮光層６１が設けられている。この樹脂遮光層６１は、例えば黒色色素の顔料を含有した樹脂からなる。また、この樹脂遮光層６１により囲まれた領域には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等のカラーフィルタ層６２（６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ）が設けられている。更には、樹脂遮光層６１の外周囲を覆うように設けられた保護膜６３が設けられている。また、カラーフィルタ層６２を覆うように共通電極６４が設けられている。ただし、これに限定されることなく、白黒表示であればカラーフィルタ層がない場合もあるし、色補完型のカラー表示の場合には三原色ではなく３種類以上のカラーフィルタ層で構成する場合もある。

このカラーフィルタ基板２０に設けられる樹脂遮光層６１は、公知のフォトリソグラフィー法等を用いて形成される。その構成は、図５に示すように、表示領域ＤＡの外周全体を覆う額縁部分６１ａと、この額縁部分６１ａの内側、すなわち表示領域ＤＡ内に位置し、アレイ基板１０の走査線５１及び信号線５２に対向するように格子状に形成された格子部分６１ｂと、から構成されている。また、この樹脂遮光層６１の格子部分６１ｂの交差部近傍は、アレイ基板１０のＴＦＴ５５を覆うように膨出している。これは、ＴＦＴ５５の半導体層５４に外光が当たることによって生じる漏れ電流を防止させるためである。なお、樹脂遮光層６１の形状は、上記のような格子状に必ずしも限定されるものではなく、例えばストライプ状であったり、ＴＦＴ５５を覆うだけの形状であったりしてもよい。

また、樹脂遮光層６１の額縁部分６１ａは、表示領域ＤＡの外周全体を覆っているが、例えば、カラーフィルタ基板２０の端部周辺は、基板を切断するための印として樹脂遮光層６１の一部が除かれていても構わない。また、表示領域ＤＡの外周囲は、バックライトからの光漏れを防止するために樹脂遮光層６１の額縁部分６１ａが設けられているが、このバックライトからの光漏れの影響を受けない領域では、上述の基板切断のための印や、位置合わせのための印として、樹脂遮光層６１の一部を取り除いてもよい。

また、この樹脂遮光層６１の格子部分６１ｂ上に配設されるカラーフィルタ層６２は、この格子部分６１ｂに形成された複数の開口に対し、同色のカラーフィルタ層６２を一方向に直列配置するストライプ配列で形成されている。なお、１つのカラーフィルタ層（例えばＧ色のカラーフィルタ層６２Ｇ）に隣接する２つのカラーフィルタ層は必ず異なる色のもの（例えばＲ色及びＢ色のカラーフィルタ層６２Ｒ、６２Ｂ）を配設するようにする。

樹脂遮光層６１及びカラーフィルタ層６２が形成されると、次に保護膜６３が成膜される。この保護膜６３は、シール材３０との密着性の高い材料で形成されている。保護膜６３としては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等である。シール材３０としては、熱硬化型のエポキシ系樹脂、紫外線硬化型の変性エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等である。これらの材料は、保護膜６３の材料と密着性がよい。更に、保護膜６３は、透明な樹脂からなり顔料を含まないことから、顔料を含む樹脂遮光層６１と比べ、シール材３０との密着性は高くなる。

また、保護膜６３は、樹脂遮光層６１の額縁部分６１ａを覆うように額縁状に成膜され、表示領域ＤＡ内に対応する位置には表示領域ＤＡとほぼ同一形状の開口６３ａが形成されている。樹脂遮光層６１とシール材３０との密着性を改善するために保護膜６３が設けられていることから、保護膜６３は、額縁部分６１ａにおいてシール材３０との接着部分にだけ設けてあればよい。
ただし、保護膜６３をシール材３０との接着部分にだけ設けた場合、表示領域ＤＡにおいて、樹脂遮光層６１は共通電極６４に覆われるので液晶４０と直接に接することはないが、額縁部分６１ａにおいて、シール材３０が設けられている位置と表示領域ＤＡとの間では樹脂遮光層６１と液晶４０とが直接に接してしまうことになる。この場合、樹脂遮光層６１からイオン成分が溶け出し、液晶４０に拡散し、表示ムラを生じさせる恐れがある。
従って、実施例において保護膜６３は、額縁部分６１ａ全体を覆うように設けられている。なお、額縁部分６１ａにおいても、樹脂遮光層６１の表面を共通電極６４で覆うことも考えられるが、共通電極６４の材料となるＩＴＯ等の透明導電材はシール材３０との密着性が悪いことが知られている。従って、後述する延出部６４ａ以外では、共通電極６４とシール材３０とは密着させない構造にしている。

また、表示領域ＤＡと樹脂遮光層６１の境界において、図６では、共通電極６４が樹脂遮光層６１を覆っている。なお、保護膜６３が共通電極６４に重なるようにして樹脂遮光層６１を覆うようにしてもよい。また、表示領域ＤＡ内に形成される保護膜６３の開口６３ａは、図５に示すような表示領域ＤＡとほぼ同一形状のものに限定されるものではなく、例えば表示領域ＤＡに形成されている樹脂遮光層６１の形状に合わせて保護膜６３を残すことによって、複数の開口からなるものでも構わない。

そして、保護膜６３が形成された基板上には、表示領域ＤＡを覆うようにＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材からなる共通電極６４が設けられている。また、この共通電極６４の各隅部の少なくとも１箇所（なお、図１及び図５では２箇所）は表示領域ＤＡ外まで延出した延出部６４ａとなっている。この延出部６４ａはコンタクト材６５（図１参照）を介してアレイ基板１０上の図示しないコモン引回し線に接続され、ドライバＤｒに電気的に接続するようになっている。

シール材３０は、アレイ基板１０及びカラーフィルタ基板２０の外周囲同士を貼り合わせるものである。このシール材３０は、詳しくはアレイ基板１０の表示領域ＤＡの外縁部に沿って塗布されるとともに、その一部は液晶注入口３１を形成するためにアレイ基板１０の側端部に向かって延びている（図１参照）。なお、液晶注入口３１が形成される位置は、図１ではアレイ基板１０のドライバＤｒが形成された側の短辺に対向する短辺のほぼ中央部に形成されている。ただし、その他の部分、例えばアレイ基板１０のいずれか一方の長辺の隅部等に設けることも可能である。

次に、上述した構成を備える液晶表示パネル１のシール材３０が塗布される領域周辺の構成について、特に図６を参照して説明する。
アレイ基板１０及びカラーフィルタ基板２０は、互いの表面が対向するように配置された状態で、いずれか一方の基板（例えばカラーフィルタ基板２０）の表示領域ＤＡ内に柱状スペーサ（図示省略）が配設される。またアレイ基板１０又はカラーフィルタ基板２０のいずれか一方に、表示領域ＤＡの外周に亘ってシール材３０を塗布する。そして、アレイ基板１０とカラーフィルタ基板２０とをこのシール材３０により貼り合わせる。そして、液晶注入口３１から液晶４０を注入し、液晶注入口３１を封止材（図示省略）により封止することで液晶表示パネル１が組み立てられる。

このようにして組み立てられた液晶表示パネル１においては、シール材３０は表示領域ＤＡの外周囲を囲むように枠状に配設される。このとき、シール材３０は、アレイ基板１０側の端部ではパッシベーション膜５８に接合し、カラーフィルタ基板２０側の端部では保護膜６３に接合している。このように、シール材３０のカラーフィルタ基板２０側の端部が、樹脂遮光層６１ではなく保護膜６３に接合することにより、樹脂遮光層６１に比して高い密着性を有する保護膜６３とシール材３０とは強固に接合される。従って、この部分で剥離現象が起こることを防止できる。

また、上述のとおり、保護膜６３は樹脂遮光層６１の額縁部分６１ａのみを被覆するので、表示品質に影響を与えることがない。

上記実施例１に示した液晶表示パネル１はいわゆる透過型の液晶表示パネルであるが、半透過型の液晶表示パネルに適用することも可能である。そこで、以下には実施例２として、樹脂遮光層を採用した半透過型の液晶表示パネルについて図７〜図１１を用いて説明する。
図７は実施例２に係る液晶表示パネルのアレイ基板表面の状態を示す概略平面図である。図８は１画素領域の配線構造を説明するため図７のVIII部分を拡大して示した拡大平面図である。図９は図８のIX−IX線で切断した要部断面図である。図１０は実施例２に係る液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を分解して示す概略平面図である。図１１は図７のXI−XI線で切断した要部断面図である。
なお、本実施例２の液晶表示パネル２は、半透過型であること以外は上記実施例１の液晶表示パネル１と実質的に同一の構成を備えているので、以下には実施例１の液晶表示パネル１と異なる構成についてのみ詳述し、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

また、本実施例２に係る液晶表示パネル２の外観形状は、図１に示す上記実施例１の液晶表示パネル１と同一である。この液晶表示パネル２のアレイ基板１０'が実施例１の液晶表示パネル１と構成が相違する点は、反射部４の画素電極５６と層間膜５９との間に反射板５６ａが形成されている点である（図９参照）。この反射板５６ａは例えばアルミニウム金属乃至アルミニウム合金から形成されている。反射板５６ａは外光を効率的に反射して表示を行うために設けられたものである。この反射板５６ａの下層には遮光性金属から形成された補助容量電極５３ａが配設される。また、ＴＦＴ５５も配設されている。このように反射板５６ａによりＴＦＴ５５の表面を覆うことで、反射板５６ａは半導体層５４を外光から遮光する機能をも備えている。

液晶表示パネル２のカラーフィルタ基板２０'は、図１０に示すように、ガラス基板２１上に、アレイ基板１０'の画素領域ＰＡ（図８参照）に合わせて形成された樹脂遮光層６１'と、この樹脂遮光層６１'により囲まれた領域に設けられるカラーフィルタ層６２（６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ）と、樹脂遮光層６１'の一部を覆うように設けられた保護膜６３'と、カラーフィルタ層６２を覆うように設けられた共通電極６４と、が少なくとも設けられている。

このうち、樹脂遮光層６１'は、表示領域ＤＡ外の外周囲全体を覆う額縁部分６１ａ'と、この額縁部分６１ａ'の内側、すなわち表示領域ＤＡ内に位置し、アレイ基板１０'の走査線５１及び信号線５２に対向するように格子状に形成された格子部分６１ｂ'と、から構成されている。なお、この樹脂遮光層６１'にはＴＦＴ５５を覆う構成は備えていない。このような構造とすることにより、反射部４の開口度を大きくして反射部４の輝度を向上させることができる。

また、保護膜６３'は、シール材３０と密着性の高い材料で形成されている。そして保護膜６３'は、共通電極６４の直下の層に配設されている。この保護膜６３'は、樹脂遮光層６１'の額縁部分６１ａ'を覆うとともに、画素領域ＰＡの反射部４に対向する位置にも配設されている。すなわち、保護膜６３'は、画素領域ＰＡの透過部３に対向する位置が開口すると共に、隣接する画素領域ＰＡの透過部３の開口を連ねた柵状のスリット６３ｂを有している。なお、柵状のスリット６３ｂは、必ずしも表示領域ＤＡ全体に亘って開口を連ねる必要はない。例えば、隣接する３つの画素領域ＰＡについて透過部３の開口を連ねてもよい。また、図１０に示す実施例２では、反射部４における保護膜６３'は、表示領域ＤＡ全体に亘って連なっている。なお、反射部４における保護膜６３'は、隣接する画素領域ＰＡ間において、切り欠いてあってもよい。また、例えば、隣接する３つの画素領域ＰＡにおいては、反射部４における保護膜６３'を連ねておき、この３つの画素領域ＰＡと隣接する画素領域ＰＡとの間には、反射部４における保護膜６３'に切り欠きを設けておいてもよい。反射部４における保護膜６３'について、隣接する画素領域ＰＡ間において、切り欠きを設けておけば、配向膜の塗布の際に配向膜が、透過部３の特定の開口部に溜まってしまうというような問題を低減することができる。

加えて、この保護膜６３'の肉厚は、液晶表示パネル２のセルギャップに合わせて適宜設定されることが好ましい。すなわち、図９に示すように、透過部３における両基板１０'、２０'間距離Ｈａと、反射部４における両基板１０'、２０'間距離Ｈｂとが、以下の（式１）に示される関係となるように設定される。
Ｈｂ＝１／２Ｈａ ・・・・・・（式１）

上述のように保護膜６３'の肉厚を設定すると、保護膜６３'は通常の半透過型液晶表示パネルにおいて設けられているセルギャップ調整用の透明膜として兼用することが可能となる。したがって、特に一連の液晶表示パネル製造工程の工数を増加させることなく従来のセルギャップ調整用の透明膜に対応する部分を有する保護膜６３'を形成することができる。また、この保護膜６３'を形成することで透過部３と反射部４との間に色調の差異がほとんどなくなるので、良好な表示画質の半透過型の液晶表示パネル２が得られるようになる。

上記構成を有する液晶表示パネル２は、図１１に示すように、上記実施例１の液晶表示パネル１と同様、シール材３０が表示領域ＤＡの外周囲を囲むように配設される。そして、このシール材３０は、アレイ基板１０'側の端部ではパッシベーション膜５８に接合し、カラーフィルタ基板２０'側の端部では保護膜６３'に接合している。このように、シール材３０のカラーフィルタ基板２０'側の端部が保護膜６３'に接合することにより、樹脂遮光層６１'に比して高い密着性を有する保護膜６３'とシール材３０とは強固に接合されるので、この部分で剥離現象が起こることを防止できる。また、保護膜６３'には透過部３に対向する位置にスリット６３ｂが形成されているので、透過部３における透過率は低下することがない。

更には、「発明が解決しようとする課題」で説明した従来のような半透過型の液晶表示パネルに比べ、シール材３０の使用量を削減することができる。つまり、従来のような反射部に保護膜とセルギャップ調整用の透過膜とを形成する場合に比べ形成される膜が一層減るので、セルギャップが同じであればアレイ基板１０'とカラーフィルタ基板２０'との距離が近づき、その分だけシール材３０の量を削減することができる。また、図示していないが、セルギャップを規定する手段として一般的に知られている柱状スペーサを形成する位置は、透過部３よりも保護膜６３'が存在する反射部４に形成するのが好ましい。透過部３は厚い樹脂遮光層６１'のため表面があまり平坦ではないが、反射部４であれば、樹脂遮光層６１'を含め保護膜６３'が存在するため表面が平坦となっているためである。更に、柱状スペーサを保護膜６３'の上に形成する際にも、従来のように保護膜とセルギャップ調整用の透明層からなる二層の上に形成する場合に比べ、柱状スペーサの安定度が増すことになる。

なお、上記実施例１及び２において説明した液晶表示パネル１、２は、いずれもカラーフィルタ基板２０，２０'に共通電極６４を備える縦方向電界モード（例えばＴＮ（Twisted Nematic）型あるいはＶＡ（Vertical Alignment）型）のものである。しかしながらこれに限定されることなく、横方向電界モード（例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）型あるいはＦＦＳ（Fringe Field Switching）型）のものであっても適応可能である。

以上、実施例１及び２として液晶表示パネル１、２の例を説明した。このような液晶表示パネル１、２は、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末などの電子機器に使用することができる。このうち、表示部７１をパーソナルコンピュータ７０に使用した例を図１２（Ａ）に、同じく表示部７６を携帯電話機７５に使用した例を図１２（Ｂ）に示す。ただし、これらのパーソナルコンピュータ７０及び携帯電話機７５の基本的構成は当業者に周知であるので、詳細な説明は省略する。

実施例１に係る液晶表示パネルの平面図。 図１のアレイ基板表面の状態を示す概略平面図。 １画素領域の配線構造を説明するため図２のIII部分を拡大して示した拡大平面図。 図３のIV−IV線で切断した要部断面図。 図１に示す液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を分解して示す概略斜視図。 図１の液晶表示パネルを図２のVI−VI線で切断した要部断面図。 実施例２に係る液晶表示パネルのアレイ基板表面の状態を示す概略平面図。 １画素領域の配線構造を説明するため図７のVIII部分を拡大して示した拡大平面図。 図８のIX−IX線で切断した要部断面図。 実施例２に係る液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を分解して示す概略平面図。 図７のXI−XI線で切断した要部断面図。 液晶表示パネルを有する電子機器を示すものであって、（Ａ）は液晶表示パネルを搭載したパーソナルコンピュータを示す図、（Ｂ）は液晶表示パネルを搭載した携帯電話機を示す図。

符号の説明

１，２…液晶表示パネル、１０，１０'…アレイ基板、１１，２１…ガラス基板、２０，２０'…カラーフィルタ基板、３０…シール材、４０…液晶、ＤＡ…表示領域、ＰＡ…画素領域、５１…走査線、５２…信号線、５３…補助容量線、５４…半導体層、５５…ＴＦＴ、５６…画素電極、５７…ゲート絶縁膜、５８…保護絶縁膜（パッシベーション膜）、５９…層間膜、６１，６１'…樹脂遮光層、６２…カラーフィルタ層、６３，６３'…保護膜、６３ａ…開口、６３ｂ…スリット、６４…共通電極、７０…電子機器としてのパーソナルコンピュータ、７５…電子機器としての携帯電話機。

Claims (7)

1. 透明基板上の表示領域における画素領域毎に少なくとも画素電極及びスイッチング素子を有するアレイ基板と、前記画素電極に対向するようにカラーフィルタ層が形成されたカラーフィルタ基板と、前記表示領域の外側を囲むシール材により貼り合わされた前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に封入された液晶と、を備える液晶表示パネルであって、
   前記カラーフィルタ基板には、
   樹脂材料からなり、前記シール材が形成される領域の内周より内側の領域を含む前記表示領域の外周を覆って形成される額縁部を有する樹脂遮光層と、
   前記シール材との密着性が高い材料からなり、前記表示領域では開口部を有し、前記表示領域の外側では少なくとも、前記樹脂遮光層の前記額縁部が前記液晶側に露出される領域の内周に対応する位置から、前記シール材が形成される領域の外周に対応する位置まで、を含む額縁状に前記樹脂遮光層を覆って形成される保護膜と、
   を有する、
   液晶表示パネル。
2. 前記保護膜は、前記開口部が、前記表示領域と略同一の形状を有する、
   請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記画素領域は透過部と反射部とを有し、
   前記保護膜は、透明樹脂からなり、
   前記反射部に対応する位置には前記保護膜が配設され、
   前記透過部に対応する位置には前記開口部が形成されている、
   請求項１に記載の液晶表示パネル。
4. 前記保護膜は、隣接する前記透過部に跨って前記開口部が形成されている、
   請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 前記透過部における前記アレイ基板の表面と前記カラーフィルタ基板の表面との距離をＨａとし、前記反射部における前記アレイ基板の表面と前記カラーフィルタ基板の表面との距離をＨｂとしたとき、
   Ｈｂ＝１／２Ｈａ
   という関係となるように前記保護膜の肉厚が設定されている、
   請求項３又は請求項４に記載の液晶表示パネル。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の液晶表示パネルを備えた、
   電子機器。
7. 透明基板上の表示領域における画素領域毎に画素電極及びスイッチング素子が形成されたアレイ基板と、前記画素電極に対向するようにカラーフィルタ層が形成されたカラーフィルタ基板と、を備え、前記アレイ基板及び前記カラーフィルタ基板が前記表示領域の外側を囲むシール材により貼り合わされ、前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に液晶が封入されてなる液晶表示パネルの製造方法であって、
   前記カラーフィルタ基板上に、樹脂材料からなり、前記画素領域を区画するように設けられる格子部と、前記シール材が形成される領域の内周より内側の領域を含む前記表示領域の外周を覆うように設けられる額縁部と、を有する樹脂遮光層を形成する工程と、
   前記カラーフィルタ基板上の前記画素領域毎に前記カラーフィルタ層を形成する工程と、
   前記樹脂遮光層及び前記カラーフィルタ層が形成された前記カラーフィルタ基板上の表面に、前記表示領域が開口し、前記表示領域の外側では少なくとも、前記樹脂遮光層の前記額縁部が前記液晶側に露出される領域の内周に対応する位置から、前記シール材が形成される領域の外周に対応する位置まで、を含む額縁状に前記樹脂遮光層を覆う保護膜を形成する工程と、
   前記表示領域の外側に前記シール材を塗布し、前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板とを貼り合せる工程と、
   を有する、液晶表示パネルの製造方法。

Images