(57)【要約】【課題】表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像を表示する表示領域ＤＳＰを囲むように配置された矩形状の第１遮光部ＢＭ１と、非表示領域ＤＣＴに第１遮光部ＢＭ１の一辺に沿って配置されるとともに第１遮光部ＢＭ１から離間した第２遮光部ＢＭ２と、を有する遮光層ＢＭを備えたアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲと対向し、遮光層ＢＭと間隔を有するように配置された対向基板ＣＴと、遮光層ＢＭを囲むように配置され、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとを貼り合わせるシール部材ＳＡと、シール部材ＳＡによって囲まれたアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えたことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示領域を囲むように配置された矩形状の第１遮光部と、非表示領域に前記第１遮光部の一辺に沿って配置されるとともに前記第１遮光部から離間した第２遮光部と、を有する遮光層を備えた第１基板と、
前記第１基板と対向し、前記遮光層と間隔を有するように配置された第２基板と、
前記遮光層を囲むように配置され、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール部材と、
前記シール部材によって囲まれた前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１遮光部は、前記第２遮光部と向かい合う前記一辺に少なくとも１つの隙間を有していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
さらに、前記第１遮光部と前記第２遮光部との間を遮光する遮光部材を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、例えば、遮光層を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持した構成である。アレイ基板と対向基板とは、セルギャップを維持した状態で配置されている。液晶層は、セルギャップに封入された液晶分子を含む液晶材料によって構成されている。
【０００３】
高温環境下において、液晶表示パネルの液晶層の液晶材料は、熱膨張により体積が増える。また、液晶表示パネルを鉛直方向に立てかけた場合に、液晶材料が自重で下方に移動して、液晶表示パネルの下方に液晶だまりが発生してしまうことがある。このような重力による液晶だまりの発生を抑えるため、例えば特許文献１によれば、パネル内に、パネルを垂直に立てたときに重力の作用する方向と直交する方向に延在するリブを形成し、リブと対向基板との間に間隙を有する液晶表示装置が開示されている。
【０００４】
しかしながら、上述の液晶表示装置において、アレイ基板と対向基板とを貼り合わせるシール材によって囲まれた表示領域の下方での液晶だまりの発生を十分に抑制できないときは、画像を表示する表示領域のセルギャップの厚みが局所的に大きくなり、液晶表示パネルの表示品質の劣化を招くおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７１７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一態様によれば、画像を表示する表示領域を囲むように配置された矩形状の第１遮光部と、非表示領域に前記第１遮光部の一辺に沿って配置されるとともに前記第１遮光部から離間した第２遮光部と、を有する遮光層を備えた第１基板と、前記第１基板と対向し、前記遮光層と間隔を有するように配置された第２基板と、前記遮光層を囲むように配置され、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール部材と、前記シール部材によって囲まれた前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルを備えた液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示パネルをＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したときの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。ここでは、液晶表示パネルと、液晶表示パネルを照明するバックライトユニットを備え、バックライトユニットからのバックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型の液晶表示装置について説明する。
【００１１】
図１に示すように、液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板（第１基板）ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された対向基板（第２基板）ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示領域ＤＳＰを備えている。表示領域ＤＳＰは、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。
【００１２】
アレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰにおいて、画素ＰＸ毎に配置された画素電極ＥＰ、これらの画素電極ＥＰの行方向に沿って延出するようにそれぞれ配置された複数の走査線Ｙ、これらの画素電極ＥＰの列方向に沿って延出するようにそれぞれ配置された複数の信号線Ｘ、各画素ＰＸにおいて走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部を含む領域に配置されたスイッチング素子Ｗ（例えば薄膜トランジスタ）などを備えている。また、対向基板ＣＴは、表示領域ＤＳＰにおいて、画素電極ＥＰに対向するように配置された対向電極ＥＴなどを備えている。
【００１３】
スイッチング素子Ｗは、例えばｎチャネル薄膜トランジスタである。スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、走査線Ｙに接続されている（あるいは、走査線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳは、信号線Ｘに接続されている（あるいは信号線Ｘと一体的に形成されている）。また、スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤは、画素電極ＥＰに接続されている。走査線Ｙおよび信号線Ｘは、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）などの遮光性を有する導電材料によって形成されている。
【００１４】
アレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰの周辺の非表示領域ＤＣＴにおいて、走査線Ｙに接続された走査線回路部ＹＤおよび信号線Ｘに接続された信号線回路部ＸＤを備えている。走査線回路部ＹＤは、走査線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、信号線回路部ＸＤは、各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングで信号線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。
【００１５】
さらに、アレイ基板ＡＲは、遮光層ＢＭを備えている。この遮光層ＢＭは、第１遮光部ＢＭ１と、第２遮光部ＢＭ２と、を有している。第１遮光部ＢＭ１は、矩形状であり、表示領域ＤＳＰを囲むように配置されている。第２遮光部ＢＭ２は、非表示領域ＤＣＴに第１遮光部ＢＭ１の一辺ＢＭＸに沿って配置され、第１遮光部ＢＭ１から離間している。ここで、非表示領域ＤＣＴは、表示領域ＤＳＰの外側の領域であり、表示領域ＤＳＰ内の画素ＰＸ間や、走査線Ｙ及び信号線Ｘなどの配線上の画像表示に寄与しない領域とは異なる。
【００１６】
第２遮光部ＢＭ２は、一辺ＢＭＸと略平行な直線状に形成されている。ここでは、第２遮光部ＢＭ２の両端部は、第１遮光部ＢＭ１に向かって延在し、第１遮光部ＢＭ１に接続され、第１遮光部ＢＭ１と一体的に形成されている。第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２とは、同一材料を用いて同一工程で形成可能である。
【００１７】
第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間には、吸収領域ＡＢＳが形成されている。第１遮光部ＢＭ１の一辺ＢＭＸと第２遮光部ＢＭ２とは、表示領域ＤＳＰに隣接する吸収領域ＡＢＳを囲むように配置されている。つまり、第１遮光部ＢＭ１の一辺ＢＭＸは、表示領域ＤＳＰと吸収領域ＡＢＳとを隔てるように配置されている。
【００１８】
液晶表示パネルＬＰＮを鉛直方向に立てかけた場合に、表示領域ＤＳＰは、液晶表示パネルＬＰＮの上方の領域であり、吸収領域ＡＢＳは、液晶表示パネルＬＰＮの表示領域ＤＳＰよりも下方の領域である。この吸収領域ＡＢＳは、表示領域ＤＳＰの信号線Ｘと非表示領域ＤＣＴの信号線回路部ＸＤとの間の領域、つまり、表示領域ＤＳＰから引き出された信号線Ｘが信号線回路部ＸＤに向かって配置された領域（斜め配線部）を利用して形成される。このため、吸収領域ＡＢＳを設けることにより、液晶表示パネルＬＰＮの額縁が大幅に拡大することはない。
【００１９】
さらに、第１遮光部ＢＭ１は、第２遮光部ＢＭ２と向かい合う辺、すなわち、表示領域ＤＳＰと吸収領域ＡＢＳとを隔てる一辺ＢＭＸに少なくとも１つの隙間ＳＰを有している。隙間ＳＰは、第１遮光部ＢＭ１が欠落した部分である。つまり、第１遮光部ＢＭ１の一辺ＢＭＸは、隙間ＳＰを有することによって分離されている。ここでは、第１遮光部ＢＭ１は、３つの隙間ＳＰを有している。
【００２０】
また、液晶表示パネルＬＰＮは、第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間、すなわち、吸収領域ＡＢＳを遮光する遮光部材ＳＨを備えている。この遮光部材ＳＨは、第１遮光部ＢＭ１の第２遮光部ＢＭ２と向かい合う辺と略同等の長さの長辺と、第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の距離と略同等の長さの短辺と、を有する矩形状である。ここで、第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の距離とは、第１遮光部ＢＭ１の表示領域ＤＳＰ側のエッジと、第２遮光部ＢＭ２のシール部材ＳＡ側のエッジとの間の距離である。つまり、遮光部材ＳＨは、第１遮光部ＢＭ１の隙間ＳＰも遮光している。この遮光部材ＳＨは、例えば遮光テープ、モリブデン−タングステン膜によって形成可能である。
【００２１】
さらに、液晶表示パネルＬＰＮは、遮光層ＢＭを囲むように配置されたシール部材ＳＡを備えている。つまり、シール部材ＳＡは、表示領域ＤＳＰおよび吸収領域ＡＢＳを囲むように配置されている。このシール部材ＳＡは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとを貼り合わせている。
【００２２】
図２に示すように、アレイ基板ＡＲは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成されている。
【００２３】
各スイッチング素子Ｗは、絶縁基板１０の上に配置された半導体層１２を備えている。この半導体層１２は、例えばポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。この半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。
【００２４】
スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、走査線Ｙと一体に形成されゲート絶縁膜１４上に配置され、半導体層１２のチャネル領域１２Ｃの直上に位置している。これらのゲート電極ＷＧおよび走査線Ｙは、層間絶縁膜１６によって覆われている。
【００２５】
スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１６の上においてゲート電極ＷＧの両側に配置されている。ソース電極ＷＳは、信号線Ｘと一体に形成され、半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらのソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、及び、信号線Ｘは、有機絶縁膜１８によって覆われている。
【００２６】
画素電極ＥＰは、有機絶縁膜１８の上に配置され、有機絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。画素電極ＥＰは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。すべての画素ＰＸに対応した画素電極ＥＰは、第１配向膜２０によって覆われている。
【００２７】
一方、対向基板ＣＴは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成されている。
【００２８】
対向電極ＥＴは、複数の画素ＰＸに対応して画素電極ＥＰに対向するように配置されている。対向電極ＥＴは、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。また、この対向電極ＥＴは、第２配向膜３６によって覆われている。
【００２９】
カラー表示タイプの液晶表示装置は、各画素ＰＸに対応して液晶表示パネルＬＰＮの内面に設けられたカラーフィルタ層３４を備えている。図２に示した例では、カラーフィルタ層３４は、対向基板ＣＴに設けられ、対向電極ＥＴと絶縁基板３０との間に配置されている。カラーフィルタ層３４は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。
【００３０】
なお、このようなカラーフィルタ層３４は、アレイ基板ＡＲ側に配置しても良い。この場合、アレイ基板ＡＲにおける有機絶縁膜１８をカラーフィルタ層３４に置き換えることが可能である。
【００３１】
また、カラーフィルタ層３４の表面の影響を緩和するために、カラーフィルタ層３４の表面の凹凸の影響を緩和するために、カラーフィルタ層３４と対向電極ＥＴとの間に、オーバーコート層を配置しても良い。
【００３２】
このような対向基板ＣＴと、上述したようなアレイ基板ＡＲとをそれぞれの第１配向膜２０及び第２配向膜３６を対向するように配置したとき、両者の間に配置された図示しないスペーサ（例えば樹脂材料によって一方の基板と一体的に形成された柱状スペーサ）により、所定のギャップが形成される。
【００３３】
液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲの第１配向膜２０と対向基板ＣＴの第２配向膜３６との間に形成されたギャップに封入された液晶分子を含む液晶材料によって構成されている。つまり、液晶層ＬＱは、シール部材ＳＡによって囲まれたアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持されている。
【００３４】
また、この液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面（すなわち、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱと接触する面とは反対側の面）に設けられた第１光学素子ＯＤ１、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面（すなわち、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱと接触する面とは反対側の面）に設けられた第２光学素子ＯＤ２を備えている。これらの第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ偏向板を含んでいる。
【００３５】
さらに、この液晶表示装置は、第１光学素子ＯＤ１側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。
【００３６】
図３に示すように、液晶表示パネルＬＰＮのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、液晶層ＬＱを保持するように配置されている。アレイ基板ＡＲ上を形成する絶縁基板１０の上には、ゲート絶縁膜１４、層間絶縁膜１６、信号線Ｘを含む配線層１７が配置されている。このゲート絶縁膜１４、層間絶縁膜１６、配線層１７は、表示領域ＤＳＰから延在し、非表示領域ＤＣＴの一部を覆うように配置されている。対向基板ＣＴを形成する絶縁基板３０を覆う対向電極ＥＴは、表示領域ＤＳＰから延在し、非表示領域ＤＣＴの一部を覆うように配置されている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとを貼り合わせるシール部材ＳＡは、非表示領域ＤＣＴにおいて、配線層１７と対向電極ＥＴとの間に配置されている。
【００３７】
遮光層ＢＭは、例えば、配線層１７上に配置されている。遮光層ＢＭは、対向基板ＣＴと間隔を有するように配置されている。つまり、遮光層ＢＭと対向基板ＣＴとの間には、液晶層ＬＱが介在している。
【００３８】
第１遮光部ＢＭ１の一辺ＢＭＸは、非表示領域ＤＣＴにおいて、表示領域ＤＳＰと吸収領域ＡＢＳとの間に配置されている。また、第２遮光部ＢＭ２は、非表示領域ＤＣＰにおいて、吸収領域ＡＢＳとシール部材ＳＡとの間に配置されている。シール部材ＳＡが遮光層ＢＭより外側に配置されているため、表示領域ＤＳＰのみならず、第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の吸収領域ＡＢＳは、液晶層ＬＱの液晶材料によって満たされている。対向基板ＣＴと第１遮光部ＢＭ１の一辺ＢＭＸとの間に液晶層ＬＱが介在するギャップが形成されているため、表示領域ＤＳＰと吸収領域ＡＢＳとの間で、液晶材料の移動が可能である。
【００３９】
なお、第１遮光部ＢＭ１において、図３に示していない隙間ＳＰが形成された部分では、対向基板ＣＴと配線層１７との間に液晶層ＬＱが介在するギャップが形成されている。第１遮光部ＢＭ１において、隙間ＳＰが形成された部分での対向基板ＣＴとの間のギャップは、隙間ＳＰが形成されていない部分での対向基板ＣＴとの間に形成されるギャップより大きい。
【００４０】
また、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの外面を覆う第１光学素子ＯＤ１および第２光学素子ＯＤ２は、表示領域ＤＳＰから延在し、非表示領域ＤＣＴの一部を覆うように配置されている。第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の吸収領域ＡＢＳを遮光する遮光部材ＳＨは、例えば遮光テープであり、非表示領域ＤＣＴにおいて、第１光学素子ＯＤ１の外面（アレイ基板ＡＲと接する面とは反対の面）に配置されている。つまり、遮光部材ＳＨは、図示しないバックライトユニットと第１光学素子ＯＤ１との間に配置されているため、バックライトユニットからのバックライト光を遮光している。
【００４１】
このような構成によれば、液晶表示パネルＬＰＮの高温化により、液晶層ＬＱの熱膨張が発生しても、液晶材料は、重力によって第１遮光部ＢＭ１の一辺ＢＭＸと対向基板ＣＴとの間を移動して、第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の吸収領域ＡＢＳに溜まる。つまり、非表示領域ＤＣＴである第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の吸収領域ＡＢＳに液晶だまりが発生する。すなわち、表示領域ＤＳＰにおいて、液晶だまりの発生を抑制することが可能となり、表示領域ＤＳＰでのセルギャップの厚みを維持することが可能となる。このような構成によれば、液晶表示パネルＬＰＮの表示品位の劣化を抑制することが可能となる。
【００４２】
さらに、第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の吸収領域ＡＢＳは、遮光部材ＳＨによって遮光されているため、表示に寄与しない。つまり、液晶だまりが発生することによって、第１遮光部ＢＭ１と第２遮光部ＢＭ２との間の吸収領域ＡＢＳのセルギャップの厚みが局所的に増大しても、液晶表示パネルＬＰＮの表示品位の劣化を抑制することが可能となる。
【００４３】
また、第１遮光部ＢＭ１における一辺ＢＭＸは、隙間ＳＰを有しているため、液晶材料は、対向基板ＣＴと第１遮光部ＢＭ１との間のみならず、より大きなギャップの隙間ＳＰを通り、表示領域ＤＳＰと吸収領域ＡＢＳとの間で液晶材料の移動が可能となる。これにより、液晶材料がより迅速に表示領域ＤＳＰと吸収領域ＡＢＳとの間を移動することが可能なる。
【００４４】
また、第１遮光部ＢＭ１の隙間ＳＰは、遮光部材ＳＨによって覆われているため、隙間ＳＰから光が漏れることなく、表示領域ＤＳＰの表示品位の劣化を抑制することが可能となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態において、表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【００４６】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００４７】
この実施形態において、遮光層ＢＭがアレイ基板ＡＲに配置された例に説明したが、この例に限らず、遮光層ＢＭを対向基板ＣＴに配置してもよい。このとき、対向基板ＣＴ側に配置された遮光層ＢＭは、アレイ基板ＡＲと間隔を有するように配置される。このような構成においても本実施形態と同様の効果が得られる。
【００４８】
また、遮光部材ＳＨが第１光学素子ＯＤ１の外面に配置された例に説明したが、この例に限らない。遮光部材ＳＨは、第２光学素子ＯＤ２の外面に配置されても良いし、バックライトユニットＢＬと第２光学素子ＯＤ２との間に配置されても良い。遮光部材ＳＨは、液晶表示パネルＬＰＮ内に形成しても良く、この場合、遮光性の材料、例えば信号線Ｘおよび走査線Ｙと同一材料により形成可能である。このような構成においても、本実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４９】
ＤＳＰ…表示領域  ＤＣＴ…非表示領域  ＢＭ…遮光層  ＢＭ１…第１遮光部  ＢＭ２…第２遮光部  ＡＲ…アレイ基板  ＣＴ…対向基板  ＳＡ…シール部材  ＬＱ…液晶層
【図１】
2010243848.tif 000003
【図２】
2010243848.tif 000004
【図３】
2010243848.tif 000005