(57)【要約】【課題】滴下注入方式を用い製造される液晶表示装置において、光漏れの発生或いは額縁領域が拡がることを伴わずに、製造した際における表示不良や信頼性低下を改善すること、或いはシール剤硬化工程の処理時間を短くすることができる。【解決手段】この発明の液晶表示装置１０においては、表示領域１００を囲むよう配置される周辺遮光層を有した対向基板１２０とアレイ基板１１０とを貼り合わせる光硬化型樹脂よりなるシールパターン１３３を備え、この周辺遮光層は、シールパターン１３３と重なる部分において開口部が設けられたブラックマトリクス１２５と、当該開口部に設けられる光透過性を有する樹脂より変質された光吸収性或いは遮光性を有した黒化遮光層１２５Ｂとからなる。【選択図】図１
2014010426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子と画素電極が配列するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向配置され、画像を表示する表示領域に対して該表示領域を囲むよう配置される周辺遮光層を有した対向基板と、
前記表示領域の外側を囲み形成され、前記アレイ基板と前記対向基板を貼り合わせる光硬化型樹脂よりなるシールパターンと、
前記シールパターンにより密封され、前記アレイ基板と前記対向基板の間の間隙の少なくとも前記表示領域に対応する領域に挟持される液晶層と、を備え、
前記周辺遮光層は、前記シールパターンと重なる部分において開口部が設けられたブラックマトリクスと、当該開口部に設けられ、光透過性を有する樹脂を構成する分子が乱れた配列となることによって可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層よりなる黒化遮光層とからなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
対向基板上において、黒化遮光層は、液晶層に対して近い側の表面においては、光透過性を有する樹脂よりなり、前記液晶層に対して遠い側の表面においては、可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層よりなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
対向基板上において、光透過性を有する樹脂よりなる膜を少なくとも表示領域において備え、
黒化遮光層は、前記光透過性を有する樹脂と同一材料より可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層に変換された膜よりなることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
対向基板上において、赤、緑、青、白のカラーフィルタを少なくとも表示領域において備え、
黒化遮光層は、前記白のカラーフィルタを構成する樹脂と同一材料より可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層に変換された膜よりなることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
アレイ基板に画素電極と対向して配置され前記画素電極との間に液晶を駆動する電界を発生する対向電極を備え、
対向基板上において、カラーフィルタと、該カラーフィルタ表面を覆い形成されるオーバーコート層を少なくとも表示領域において備え、
黒化遮光層は、前記オーバーコート層を構成する樹脂と同一材料より可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層に変換された膜よりなることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
スイッチング素子と画素電極が配列するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向配置され、画像を表示する表示領域に対して該表示領域を囲むよう配置される周辺遮光層を有した対向基板と、
前記表示領域の外側を囲み形成され、前記アレイ基板と前記対向基板を貼り合わせる光硬化型樹脂よりなるシールパターンと、
前記シールパターンにより密封され、前記アレイ基板と前記対向基板の間の間隙の少なくとも前記表示領域に対応する領域に挟持される液晶層と、を備える液晶表示装置の製造方法において、
ガラス基板上に前記シールパターンと重なる部分において開口部が設けられたブラックマトリクスと、当該開口部に光透過性を有する樹脂を形成する工程と、
前記光透過性を有する樹脂を介して、前記光硬化樹脂に硬化光を照射する工程と、
前記光透過性を有する樹脂にレーザー光を照射することにより可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層よりなる黒化遮光層を形成する工程を順次行うことにより、
前記ブラックマトリクスと前記黒化遮光層とからなる前記周辺遮光層を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
開口部に光透過性を有する樹脂を形成する工程は、少なくとも表示領域に設けられる同一材料よりなる光透過性を有する樹脂と同時に形成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
光透過性を有する樹脂に、光硬化樹脂に硬化光を照射する工程において、当該光硬化樹脂を硬化できる程度に前記硬化光を透過するとともに、予め可視光領域において遮光性を有する樹脂を用いることを特徴とする請求項６或いは請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
光透過性を有する樹脂に、光硬化樹脂に硬化光を照射する工程において、当該光硬化樹脂を硬化できる程度に前記硬化光を透過する範囲内の濃度で黒の顔料を含有した樹脂を用いることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
光透過性を有する樹脂に、当該光透過性を有する樹脂と比べて、照射されるレーザー光に対し吸収率の高い光吸収剤を含有した樹脂を用いることを特徴とする請求項６〜請求項８の何れかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
照射されるレーザー光に対し吸収率の高い光吸収剤を含有した樹脂において、主要な光透過性を有する波長域において、硬化感度が、当該波長域以外と比較して高い特性を備えた光硬化樹脂を用いることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滴下注入方式を用いた液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの製造工程において、液晶表示パネル内に液晶を注入する液晶注入工程として、真空注入方式と滴下注入（ＯＤＦ：Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）方式が一般的である。その滴下注入方式におけるカラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板を貼り合わせるシールパターンを構成するシール剤の硬化時において、未硬化シール剤と液晶の接触による液晶汚染を起因としたパネル周辺部の表示不良や信頼性低下などの問題が発生している。この液晶への汚染を引き起こさないためには、貼り合せ後のシール剤の硬化を迅速に進める必要がある。また、滴下注入方式の場合、シール剤の硬化時には、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板間に液晶が挟まれていることから、あまり高い温度に液晶を曝すことができない。以上の事情により、滴下注入方式においては、液晶に熱などの影響を及ぼすことなく比較的迅速にシール剤を硬化させることのできる方法として、シール剤に光硬化型樹脂を用いて、シール剤に光を照射することにより硬化する方法が通常選択される。カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板間に挟まれたシール剤に光を照射する具体的な方法としては、基板の外側端面側より照射する方法も考えられるが、基板の外側の各辺より照射する必要があることや、液晶と近接して配置され早く硬化する必要のあるシールパターンの内側のシール剤の硬化が最も遅くなることから、現実的には、カラーフィルタ基板側、ＴＦＴアレイ基板側の何れかの方向より基板面に概ね垂直に光が照射され硬化されることになる。
【０００３】
然しながら、カラーフィルタ基板側或いはＴＦＴアレイ基板側より光を照射する場合には、シールパターンの形成される額縁領域においては、カラーフィルタ基板には額縁領域を遮光する遮光層である周辺ＢＭ（Ｂｌａｃｋ  Ｍａｔｒｉｘ）が形成されており、ＴＦＴアレイ基板にはメタル配線パターンが形成されている。周辺ＢＭとメタル配線パターンの何れも遮光層であることから、シール剤に光を照射する際に妨げとなる。従って、これら遮光層をシールパターンの形成される領域に掛からないよう、逆に言えば、シールパターンをこれら遮光層の形成領域に掛からないように配置するか、これら遮光層に光を透過する開口部を設ける必要がある。然しながら、周辺ＢＭは額縁領域を遮光する役割、メタル配線パターンは、表示領域において多数配列する配線に接続する役割を其々有して額縁領域に設けられていることから、これら役割を妨げることなく上記シール剤に光を照射可能な構造を両立させることは容易ではない。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、カラーフィルタ基板における周辺ＢＭを構成する三原色の色材の積層膜について、シールパターンと重複する領域のみ、シール剤の硬化用に青色光を透過する青の色材の単層膜とする方法が開示されている。また、特許文献２においては、カラーフィルタ基板側から照射する場合には、シールパターン形成領域でカラーフィルタ基板が光を透過するようシールパターン形成領域を周辺ＢＭより外側に配置し、ＴＦＴアレイ基板側から照射する場合には、シールパターン形成領域でメタル配線パターンの一部に光を透過する開口部を設ける方法が開示されている。更に、特許文献３においては、シールパターン形成領域に形成される周辺ＢＭについてチタンブラック粉末を含有した樹脂として紫外線を透過可能とすることで、周辺ＢＭの遮光する役割とシール剤に光（紫外光）を照射する際に妨げとならないことを両立させようとする方法が開示されている。更に、特許文献４においては、シールパターン形成領域を避けて遮光層を設けたことによる光漏れについて、液晶セルの外側に設けられる遮光テープや、液晶セルの外側に位置する保護シートや光学シートに設けられる遮光部など、セル外に遮光部材を別途設けることにより塞ぐ方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２２０１７号公報
【特許文献２】特開２００３−４３４６２号公報
【特許文献３】特開２００５−９９５４１号公報
【特許文献４】特開２００４−３１００３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然しながら、特許文献１の構成においては、シール剤の硬化用に配置される青の色材部分は少なくとも青色光の透過部分となってしまうことから、液晶表示パネルの動作時には、バックライト光の光漏れを生ずる。従って、この青の色材部分、即ち、シールパターンの形成部分は、基本的には、表示領域より、ある程度離して配置する必要があり、液晶表示パネルの額縁領域は大きくなってしまう。特にこの方法では、光漏れする光は青の色材を介した青色光であることから、僅かな光漏れであっても表示領域の周辺部の色付きを生じ視認され易い。従って、僅かな光漏れも生じないよう距離をより離して配置する必要があり、額縁領域は更に大きく形成されることとなる。
【０００７】
また、特許文献２の構成においては、特許文献１と同様にシールパターン形成領域を周辺ＢＭより外側に配置する構成の場合には、セルギャップの幅に応じて、光漏れが問題とならない適当な幅の周辺ＢＭを設けることで、額縁領域の幅の増大を最小限とするよう最適化がされているものの、結局は必要な周辺ＢＭを設けたうえで、更にその外側にシールパターン形成領域を配置することとなる。従って、周辺ＢＭの形成領域とシールパターン形成領域を併せた液晶表示パネルの額縁領域が大きくなってしまうことには違いない。更に、シールパターン形成領域でメタル配線パターンの一部に光を透過する開口部を設けた構成（規則的に透過孔を設置と記載）の場合には、開口部の大きさに応じて配線設計に制約が生じる。また、回折光なども期待してシールパターン形成領域において全て開口しない開口部を設けた程度の場合には、開口部以外の領域のシール硬化速度が遅くなり、未硬化シール剤と液晶の接触により液晶汚染が発生する従来の問題についての根本解決にはならない。加えて、シール剤硬化工程の処理タクトも増加して、生産効率も低下してしまう。
【０００８】
また、特許文献３の構成においては、当該文献中に記載されるチタンブラック粉末を含有した樹脂についての光透過率の波長依存性データによれば、紫外光の帯域でも当該樹脂の遮光性はゼロではなく、逆に可視光領域の赤色の帯域では遮光性が低いことが解かる。従って、シール硬化速度を優先すると、表示領域の周辺部での赤色光の光漏れの発生が懸念される。逆に赤色も含めて充分な遮光性を有するように樹脂の厚膜化や粉末含有量の増加などの調整を行うと、紫外線の透過率も低下することとなる。結局は、特許文献２と同様にシール硬化速度が遅くなり、根本解決にはならない。つまり、特許文献３の構成においても、周辺ＢＭの遮光する役割とシール剤に光（紫外光）を照射する際に妨げとならないことを両立することはできていない。
【０００９】
また、特許文献４の方法においては、液晶セル外に遮光部材を別途設ける必要があり、部材コストの増加や遮光テーブの貼り付け工程の増加など製造コストの増加を招く。更にセル外に設けた遮光部材と複合して遮光しようとすることから、反射光や回折光も含めた光の回り込みによる光漏れを防ぐことができず、光漏れ対策としては不十分である。
【００１０】
この発明は、上述の様な問題を解決するためになされたものであり、その目的は、狭額縁であり、表示品質や信頼性が高く、低コスト化が可能な液晶表示装置およびその製造方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液晶表示装置においては、アレイ基板に対向配置され、表示領域を囲むよう配置される周辺遮光層を有した対向基板と、アレイ基板と対向基板を貼り合わせる光硬化型樹脂よりなるシールパターンにより密封される液晶層を備え、この周辺遮光層は、シールパターンと重なる部分において開口部が設けられたブラックマトリクスと、当該開口部に設けられ、光透過性を有する樹脂を構成する分子が乱れた配列となることによって可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層よりなる黒化遮光層とからなるものである。
【発明の効果】
【００１２】
滴下注入方式を用い製造される液晶表示装置において、周辺遮光層の遮光する役割とシールパターンに硬化光を照射する際に妨げとならないことを両立することができ、光漏れの発生或いは額縁領域が拡がることを伴わずに、製造した際における表示不良や信頼性低下を改善すること、或いはシール剤硬化工程の処理時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の液晶表示装置における液晶表示パネルの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の液晶表示装置における液晶表示パネルの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の液晶表示装置における液晶表示パネルの要部平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の液晶表示パネルの製造工程におけるパネル組み立て工程を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１の液晶表示パネル製造工程における基板準備工程が完了した段階でのカラーフィルタ基板を示す要部平面図および断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の液晶表示パネル製造工程における基板貼り合わせ工程が完了した段階でのカラーフィルタ基板およびＴＦＴアレイ基板を示す要部平面図および断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の液晶表示パネル製造工程におけるシール剤硬化工程でのカラーフィルタ基板およびＴＦＴアレイ基板を示す要部平面図および断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の液晶表示パネル製造工程におけるレーザー黒化工程でのカラーフィルタ基板およびＴＦＴアレイ基板を示す要部断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１の液晶表示パネル製造工程におけるレーザー黒化工程の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の液晶表示パネル製造工程における光透過性樹脂の光透過率の特性、硬化光の特性、黒化工程のレーザー光の特性を示したグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態２の液晶表示装置における液晶表示パネルの平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２の液晶表示装置における液晶表示パネルの断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２の液晶表示パネル製造工程におけるカラーフィルタ基板或いはＴＦＴアレイ基板を示す要部平面図および断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３の液晶表示パネル製造工程におけるカラーフィルタ基板の要部断面図および光透過性樹脂の光透過率の特性、硬化光の特性、黒化工程のレーザー光の特性を示したグラフである。
【図１５】本発明の実施の形態４の液晶表示パネル製造工程におけるカラーフィルタ基板或いはＴＦＴアレイ基板を示す要部平面図および断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態４の液晶表示パネル製造工程における光透過性樹脂の光透過率の特性、硬化光の特性、光硬化樹脂の感度特性、黒化工程のレーザー光の特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
本実施の形態１における液晶表示装置を構成する液晶表示パネル１０の構成について、図１、図２および図３の模式図を用いて説明する。図１は、表示パネル全体の構成の平面図を示しており、図２は、図１における断面線Ａ−Ｂ（長破線で示される）における断面図を其々示したものである。また、図３は、図１の左下部を拡大した詳細平面図に対応する。なお、図は模式的なものであり、示された構成要素の正確な大きさなどを反映するものではない。また、図面が煩雑とならないよう、発明の主要部以外の省略や構成の一部簡略化などを適宜行っている。以下の図においても同様とする。更に、以下の図においては、図中、既出の図において説明したものと同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。また、ここでは、一例として、液晶の動作モードがＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードで、スイッチング素子に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いた液晶表示パネルに本発明を適用した場合について説明する。
【００１５】
なお、後述する製造方法に関する説明部分において別途詳細に説明を行うが、この液晶表示パネル１０は、ＴＦＴなどのスイッチング素子と画素電極がアレイ状に配列するアレイ基板であるＴＦＴアレイ基板１１０と、このＴＦＴアレイ基板１１０と対向配置される対向基板であるカラーフィルタ基板１２０を備えている。更に、この液晶表示パネル１０は、この一対の基板であるＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０の何れか一方の基板表面に液晶が複数の液滴として配置された後に両方の基板間に挟まれることによりシールパターン１３３により囲まれる領域内に封止されて形成される滴下注入（ＯＤＦ：Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）方式により製造される。従って、シールパターン１３３は、図でも示されるとおり、閉ループ形状であり真空注入方式で製造される液晶表示パネルのように液晶を注入するための開口部である注入口は形成されておらず、別途注入口を封止するための封止材も設けられていないといった構造的な特徴を備えている。また、シールパターン１３３の材質は、導電性粒子を混在させた光硬化型シール剤（光硬化型樹脂）によりなる。
【００１６】
なお、図１の平面図では、カラーフィルタ基板１２０の下に配置されるＴＦＴアレイ基板１１０の構成を図示するために、図中左上の一部のみカラーフィルタ基板１２０を図示し、それ以外の領域では、カラーフィルタ基板１２０の図示を省略してＴＦＴアレイ基板１１０の構成を図示している。実際の構成としては、カラーフィルタ基板１２０は、シールパターン１３３により囲まれる領域の外側の図中破線で示される領域まで設けられている。
【００１７】
また、この表示領域１００の外側を額縁状に囲うように額縁領域１０１が配置される。図中では、表示領域１００となる矩形領域を点線で囲み、額縁領域１０１との境界としている。なお、ここで使用した表示領域１００および額縁領域１０１については、液晶表示パネル１０のＴＦＴアレイ基板１１０上、カラーフィルタ基板１２０上、或いは両基板間に挟まれる領域の全てにおいて使用することとし、本明細書中においては全て同様の意味にて使用する。
【００１８】
上述のＴＦＴアレイ基板１１０は、透明基板であるガラス基板１１１の一方の面に液晶を配向させる配向膜１１２、配向膜１１２の下部に設けられ液晶を駆動する電圧を印加する画素電極１１３ｐ、画素電極１１３ｐに電圧を供給するスイッチング素子であるＴＦＴ１１４、ＴＦＴ１１４を覆う絶縁膜１１５、ＴＦＴ１１４に信号を供給する配線である複数のゲート配線１１８ｇおよびソース配線１１８ｓ、ＴＦＴ１１４に供給される信号を外部から受け入れる端子１１６、端子１１６から入力された信号をカラーフィルタ基板１２０側へ伝達するためのトランスファ電極１１７（図１では、図示省略）、端子１１６から入力された信号をゲート配線１１８ｇおよびソース配線１１８ｓやトランスファ電極１１７へ伝達する周辺配線（図示省略）等を有している。
【００１９】
ＴＦＴ１１４については、ＴＦＴアレイ基板１１０上の表示領域１００において、其々縦横に複数本配列して設けられるゲート配線１１８ｇとソース配線１１８ｓの各交差部近傍に設けられ、画素電極１１３ｐについては、ゲート配線１１８ｇとソース配線１１８ｓにより囲まれる各画素領域内にマトリクス状に配列して形成される。また、端子１１６、トランスファ電極１１７、周辺配線については、額縁領域１０１に形成される。また、ガラス基板１１１の他方の面には偏光板１３１を有している。
【００２０】
一方、上述のカラーフィルタ基板１２０は、透明基板であるガラス基板１２１の一方の面に液晶を配向させる配向膜１２２、配向膜１２２の下部に配置され、ＴＦＴアレイ基板１１０上の画素電極１１３ｐとの間に電界を生じ液晶を駆動する共通電極１２３、共通電極１２３下部に設けられるカラーフィルタ（ここでは、三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に加えて、白（Ｗ）の四種、其々、１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂ、１２４Ｗを付している）およびカラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｗ間を遮光するため、或いは表示領域１００に対応する領域外側に配置される額縁領域１０１を遮光するために設けられる遮光層であるブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ  Ｍａｔｒｉｘ：ＢＭ）１２５等を有しており、カラーフィルタ基板１２０のガラス基板１２１の他方の面、すなわち、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｗ、ブラックマトリクス１２５等の設けられる面と反対側の面には、偏光板１３２を有している。
【００２１】
また、これら、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｗ、ブラックマトリクス１２５の平面的な配置は図３に示すとおりであり、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｗについては、カラーフィルタ１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂ、１２４Ｗの４つの画素が２行２列に配列する構成により、映像の基本単位となる一つの絵素を構成している。なお、白のカラーフィルタ１２４Ｗは、正確に言えば白色ではなく、無彩色の高い光透過性を有したフィルタに相当し、透明樹脂、すなわち、少なくとも９０％以上程度の比較的高い光透過性を有した樹脂により構成される。
【００２２】
更に本発明での特徴的な構成として、図１〜図３にて示されるとおり、カラーフィルタ基板１２０の額縁領域１０１に設けられるブラックマトリクス１２５の特にシールパターン１３３と重なる領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部が設けられており、当該開口部において、ブラックマトリクス１２５の代わりに光透過性樹脂より遮光性層に変質された遮光層１２５Ｂ（以下、黒化遮光層１２５Ｂと呼ぶ。）が設けられる。
【００２３】
この黒化遮光層１２５Ｂは、より詳細には光透過性を有する樹脂にレーザー光が照射されることで、一旦、樹脂を構成する分子が分子間の結合が解離されながら分子およびイオンなどになるアブレーションを発生することによって、光吸収性或いは遮光性を有するように変換された膜、言い換えると、光透過性を有する樹脂を構成する分子が乱れた配列となることによって光吸収性或いは遮光性を有した有機層よりなっている。なお、光透過性を有する樹脂を構成する分子が乱れた配列となることというのは、狭義には、一般的に樹脂に熱を印加した際に生ずる着色、変色、或いは炭化などの変質状態を含むものである。また、ここで言う光透過性、光吸収性、或いは遮光性は、主に可視光領域の光に関するものである。
【００２４】
この黒化遮光層１２５Ｂは、少なくともシールパターン１３３と重なる領域全てにおいて、更に、少なくとも、先に説明したブラックマトリクス１２５の開口部を平面的に全て埋めて設けられており、ブラックマトリクス１２５とともに、液晶表示パネル１０の表示領域１００を囲むように配置される周辺遮光層を構成し、液晶表示パネル１０の額縁領域１０１を遮光する役割をしている。
【００２５】
また、この額縁領域１０１におけるＴＦＴアレイ基板１１０には、先に説明した額縁領域１０１に形成される周辺配線（通常、金属配線などの遮光層により形成）は設けられるものの、額縁領域１０１を遮光するための遮光層は特に設けられない。これは、額縁領域１０１におけるＴＦＴアレイ基板１１０の全面に渡って金属膜などにより遮光膜を形成してしまうと、周辺配線と重なって設けられることとなる。その結果、遮光膜と周辺配線の間に容量が形成されて配線の負荷が増加し駆動電圧などの上昇を招くことと、更に両者の間でショート不良などを招くことからである。従って、液晶表示パネル１０の額縁領域１０１を遮光することにおいて、ＴＦＴアレイ基板１１０側に設けられる遮光層は有効に機能せず、カラーフィルタ基板１２０側に設けられる黒化遮光層１２５Ｂが、ブラックマトリクス１２５とともに、液晶表示パネル１０の額縁領域１０１を遮光する重要な役割を担っている。
【００２６】
また、ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０は、シールパターン１３３と表示領域１００に配置される柱状スペーサ１３４を介して、対向配置されている。更に、ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０は、この柱状スペーサ１３４により所定の基板間隔に保持されている。言い換えると、ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０間には所定の一定の基板間距離Ｇを有している。このシールパターン１３３により密封され、柱状スペーサ１３４により保持されたカラーフィルタ基板１２０とＴＦＴアレイ基板１１０との間の間隙の少なくとも表示領域１００に対応する領域に液晶層１４０が狭持されている。なお、ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０間を隔てる所定の基板間距離Ｇについては、正確には、表示領域１００の特に画素電極１１３ｐ上における液晶層１３０の厚みに相当するが、シールパターン１３３で囲まれる領域全体での液晶層１３０の厚みの平均値と考えても良い。
【００２７】
更にトランスファ電極１１７と共通電極１２３は、シールパターン１３３中に混在される導電性粒子により電気的に接続されており、端子１１６から入力された信号が共通電極１２３に伝達される。導電性粒子としては、弾性変形可能なものが導通の安定の点で好ましく、例えば、表面に金メッキがされた球形の樹脂を用いると良い。この他に、液晶表示パネル１０は、駆動信号を発生する制御基板１３５、制御基板１３５を端子１１６に電気的に接続するＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｌａｔ  Ｃａｂｌｅ）１３６などを備えている。
【００２８】
更に、液晶表示パネル１０の表示面の反対側には、ＴＦＴアレイ基板１１０に対向して光源となるバックライトユニット（図示せず）が配置されており、更に、液晶表示パネル１０とバックライトユニット間には光の偏光状態や指向性などを制御する光学シートが配置されている。液晶表示パネル１０は、これら部材と共に表示面となる表示領域１００におけるカラーフィルタ基板１２０の外側の部分が開放された筐体（図示せず）の中に収納され、本実施の形態１の液晶表示装置は構成される。
【００２９】
この液晶表示装置は次のように動作する。例えば、外部回路である制御基板１３５から画像信号や制御信号などの電気信号が入力されると、画素電極１１３ｐおよび共通電極１２３に駆動電圧が加わり、駆動電圧に合わせて液晶の分子の方向が変わる。その結果、各画素の光透過率が制御される。そして、バックライトユニットの発する光がＴＦＴアレイ基板１１０、液晶層１３０Ｌおよびカラーフィルタ基板１２０を介することで、外部へ各画素の光透過率に応じて透過或いは遮断されることにより、液晶表示パネル１０の表示領域１００にカラー画像等が表示される。
【００３０】
特にカラーフィルタ１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂ、１２４Ｗの４つの画素を基本単位とする絵素において、カラーフィルタ１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂに対応する画素間の透過率の比率によって、基本単位の絵素の色が決定され、更にカラーフィルタ１２４Ｗに対応する画素の透過率によって、カラーフィルタ１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂの透過率比率と独立して、基本単位の絵素の輝度を決定することができることから、より広い色範囲、輝度範囲を表示することができる。
【００３１】
なお、この液晶表示装置に用いられる液晶表示パネル１０は一例であり他の構成でも良い。液晶表示パネル１０の動作モードは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードに限られず、ＳＴＮ（Ｓｕｐｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、強誘電性液晶モード等でも良い。また、画素電極１１３ｐを透過電極とする透過型液晶表示パネルに限られず、画素電極１１３ｐを反射電極とする反射型液晶表示パネルや、反射電極と透過電極の双方とする半透過型液晶表示パネルでも良い。更にカラーフィルタ基板１２０に設けた共通電極１２３をＴＦＴアレイ基板１１０側に設置して、画素電極１１３ｐとの間に基板面に対して横方向に電界をかけ液晶を動作させる横電界方式を用いた液晶表示パネルでも良い。この横電界方式を用いた液晶表示パネルに適用した例は、以下に別途実施の形態２において詳細に説明することから、ここでは、説明を省略する。また、画素電極１１３ｐに電圧を供給するスイッチング素子についても、ＴＦＴに限られずダイオードなどの素子であっても良い。
【００３２】
次に、本実施の形態１の液晶表示装置の製造方法について説明する。ここでは、本発明において特徴的な液晶パネルの製造工程について、図４に示すフローチャートに従って順次各工程の説明を行い、特に重要な工程、重要な部材の構成については、適宜、図５〜図９の詳細説明図面を用いながら説明を行うことにする。
【００３３】
先ず、基板準備工程において、互いに貼り合わされる前のＴＦＴアレイ基板１１０を取り出すマザーＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板１２０を取り出すマザー基板であるマザーカラーフィルタ基板を準備する（Ｓ０）。ＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０が其々複数枚同時形成されるマザーＴＦＴアレイ基板およびマザーカラーフィルタ基板の製造方法については一般的な方法を用いても良いため、簡単に説明する。なお、実際の製造工程では、其々のマザー基板より、個々のＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０に分断されるまでは、マザー基板の状態で、其々の製造工程が行われる。然しながら、以下の説明では、簡略化のため、適宜、其々のマザー基板をＴＦＴアレイ基板１１０およびカラーフィルタ基板１２０と代用して記載或いは図示することにする。
【００３４】
先ず、ＴＦＴアレイ基板１１０については、公知の製造方法を利用して、ガラス基板１１１の一方の面に、成膜、フォトリソグラフィー法によるパターンニング、エッチング等のパターン形成工程を繰り返し用いてＴＦＴ１１４や画素電極１１３ｐ、ゲート配線１１８ｇやソース配線１１８ｓなどの配線層、更に端子１１６、トランスファ電極１１７を形成することにより製造される。また、カラーフィルタ基板１２０は、ガラス基板１２１の一方の面に、同様に、公知の製造方法を利用して、成膜からパターン形成工程を繰り返し用いて、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｗ、ブラックマトリクス１２５、共通電極１２３、有機樹脂膜をパターニングして形成された柱状スペーサ１３４を形成することにより製造される。
【００３５】
また、先に説明した黒化遮光層１２５Ｂ、すなわち、光透過性樹脂より遮光性層に変質された遮光層１２５Ｂについては、カラーフィルタ基板１２０単独を準備する段階では、光透過性樹脂の状態で良い。従って、額縁領域１０１の黒化遮光層１２５Ｂを設ける部分では、ブラックマトリクス１２５の特にシールパターン１３３と重なる領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部を設けたうえ、この開口部を埋めて光透過性樹脂を形成する。特に本実施の形態１においては、白のカラーフィルタ１２４Ｗを透明樹脂、すなわち、光透過性を有した樹脂により構成することから、この黒化遮光層１２５Ｂを設ける部分に形成する光透過性樹脂は、カラーフィルタ１２４Ｗを構成する透明樹脂と同一材料により、同時に塗布形成される。具体的には、オーバーコート層などにも用いることのできるポリイミド樹脂を選択した。
【００３６】
つまり、ブラックマトリクス１２５の特にシールパターン１３３と重なる領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部が設けられ、この開口部を埋めて光透過性樹脂が形成されたカラーフィルタ基板１２０については、従来の一般的なカラーフィルタ基板が備えていない本発明特有の構成ではある。但し、透明樹脂よりなる白のカラーフィルタ１２４Ｗを備えた液晶表示パネルについては、公知の構成である。従って、ブラックマトリクス１２５の平面パターン設計と、カラーフィルタ１２４Ｗを構成する透明樹脂の平面パターン設計のみを若干変形し、シールパターン１３３と重なる領域においてブラックマトリクス１２５に開口部を形成し、更に、当該開口部において、カラーフィルタ１２４Ｗを構成する透明樹脂を残存させることで、公知の製造方法を利用して形成することができる。
【００３７】
なお、ここで用いた同時に形成するという意味は、両者が同一材料よりなることから、同じ膜材料を基板全体に成膜した後に共通の露光工程或いはエッチング工程を用いたパターニング工程を経ることにより、其々の平面パターン形状に同時に形成されることを意味する。更に、設計コスト以外の製造コストの増加を殆ど伴わないという利点があり、以降でも同様の意味にて使用する。
【００３８】
続いて、以上説明のとおり準備された画素電極１１３ｐが形成されているＴＦＴアレイ基板１１０（正確には、ＴＦＴアレイ基板１１０の形成されたマザーＴＦＴアレイ基板）に対して、基板を洗浄する基板洗浄工程を行う（Ｓ１）。次に、配向膜材料塗布工程において、ＴＦＴアレイ基板１１０の一方の面に、配向膜材料を塗布形成する（Ｓ２）。この工程は、例えば、印刷法により有機膜からなる配向膜材料を塗布し、ホットプレートなどにより焼成処理し乾燥させる。その後、配向処理工程において配向膜材料にラビングを行い、配向膜材料表面を配向処理し配向膜１１２とする（Ｓ３）なお、ラビングの代わりに、その他公知の配向処理を行って配向膜１１２を形成しても良い。また、Ｓ１からＳ３と同様に、共通電極１２３が形成されているカラーフィルタ基板１２０（正確には、カラーフィルタ基板１２０の形成されたマザーカラーフィルタ基板）についても、洗浄、配向膜材料の塗布、ラビング等の配向処理を行うことにより配向膜１２２を形成する。
【００３９】
続いて、シール剤塗布工程において、先に説明したとおり、ディスペンサを用いてシール剤をＴＦＴアレイ基板１１０或いはカラーフィルタ基板１２０の一方の面に塗布し、少なくとも表示領域１００を囲む閉ループ形状のシールパターン１３３を形成する（Ｓ４）。本実施の形態１では、構成の説明部分で述べたとおり、光硬化型樹脂よりなるシール剤を用い、更に、シールパターン１３３に基板間導通機能を持たせることから、導電性粒子を混在させたシール剤を塗布している。また、カラーフィルタ基板１２０側にシールパターン１３３を形成した。なお、本実施の形態１では、基板間を所定の距離に保持するスペーサとしては、有機樹脂膜をパターニングして形成された柱状スペーサ１３４を用いたが、球状のスペーサを散布することで、基板間を所定の距離に保持するスペーサを形成しても良い。その場合には、上記のＳ４の工程後に、スペーサ散布工程を行うと良い。
【００４０】
続いて、カラーフィルタ基板１２０上に所定量の液晶を複数の液滴状態で配列して滴下する液晶滴下工程が行われる（Ｓ５）。続いて、ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０を対向させて貼り合わせる基板貼り合わせ工程が行われる（Ｓ６）。この工程では、貼り合わせ装置内に閉ループ形状のシールパターン１３３と液滴状態の液晶を載せたカラーフィルタ基板１２０とＴＦＴアレイ基板１１０をセットし真空排気を行い、真空中にて貼り合わされる。この際に、ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０間において挟まれることにより、所定の基板間距離Ｇとなるまで、シール剤が潰され、上記配列する複数の液滴として配置された複数の液滴の其々が拡がり、液晶が閉ループのシールパターン１３３とカラーフィルタ基板１２０とＴＦＴアレイ基板１１０に囲まれる空間に封止され、液晶層１３０が形成される。
【００４１】
続いて、シール剤硬化工程において、ＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０を貼り合わせた状態で、シールパターン１３３を完全に硬化させる（Ｓ７）。この工程は、例えば、シールパターン１３３を形成する光硬化型シール剤の材質に併せて、紫外線などの硬化光を照射することにより行われる。ここでは、大気中においてＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０を貼り合わせるシールパターン１３３の光硬化型樹脂に紫外線をブラックマトリクス１２５の開口部の特に開口部を埋めて形成される光透過性樹脂を介して照射して、光硬化型樹脂を硬化させる。次に、本発明特有の工程であるレーザー黒化工程において、ブラックマトリクス１２５の開口部を埋めて形成される光透過性樹脂に対しレーザー光を照射することよって黒化遮光層１２５Ｂに変質する（Ｓ８）。なお、以上のシール剤硬化工程（Ｓ７）〜レーザー黒化工程（Ｓ８）については、本発明の特徴的な工程であることから、このパネル組み立て工程全体フローの概要説明後に、別途、詳細に説明することにする。
【００４２】
次に、セル分断工程において、貼り合わせた基板を多数の個別セルに分解する（Ｓ９）。この工程においては、同時形成された液晶表示パネルのセルを個別のセルに分断することと、ＴＦＴアレイ基板１１０の端子１１６の形成される部分と対向するカラーフィルタ基板１２０部分を分断して端材として除去し、端子１１６が露出されるようにする。
【００４３】
続いて、偏光板貼り付け工程において、セルに偏光板１３１、１３２を貼り付け（Ｓ１０）、制御基板実装工程において、制御基板１３５を実装する（Ｓ１１）ことによって、液晶表示パネル１０が完成する。最後に液晶表示パネル１０に対して、光学シートを介してバックライトユニットを対向して配置し、表示面となる表示領域１００におけるカラーフィルタ基板１２０の外側の部分が開放された筐体中に収納することで、本実施の形態１の液晶表示装置が完成する。
【００４４】
続いて、本発明の特徴的な工程であるシール剤硬化工程（Ｓ７）〜レーザー黒化工程（Ｓ８）について、図５〜図９を用いながら詳細に説明することにする。先ず、シール剤硬化工程（Ｓ７）が行われる前の状態について確認するため、図５のカラーフィルタ基板１２０の説明図を用い説明する。図５（ａ）は、基板準備工程（Ｓ０）が完了した段階でのカラーフィルタ基板１２０について、図３の位置と同じ位置で示したものであり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の平面図に対して、特に額縁領域１０１近傍での断面図を示したものである。
【００４５】
基板準備工程（Ｓ０）についての説明部分において述べたとおり、図中、額縁領域１０１でのシールパターン１３３が形成される部分に対応する領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部が形成されており、この開口部を埋めて光透過性樹脂１２５Ｔが形成されている。また、この光透過性樹脂１２５Ｔは、白のカラーフィルタ１２４Ｗと同一材料によって形成されている。更に、図５（ｂ）の断面図にて示されるとおり、カラーフィルタ基板１２０上には、共通電極１２３、有機樹脂膜をパターニングして形成された柱状スペーサ１３４などが形成されている。
【００４６】
続いて、図６は、基板貼り合わせ工程（Ｓ６）が完了した段階でのカラーフィルタ基板１２０および対向配置されるＴＦＴアレイ基板１１０について、図５の位置と同じ位置で示したものであり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の平面図に対して、特に額縁領域１０１近傍での断面図を示したものである。図示されるとおり、図５を用い説明したブラックマトリクス１２５の開口部および光透過性樹脂１２５Ｔの形成部分において、まだ、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌが液晶層１３０とともにカラーフィルタ基板１２０およびＴＦＴアレイ基板１１０間に挟まれて形成されている。
【００４７】
続いて、図７は、シール剤硬化工程（Ｓ７）において、シールパターン１３３に対して紫外線が照射されて硬化完了した段階でのカラーフィルタ基板１２０および対向配置されるＴＦＴアレイ基板１１０について、図５或いは図６の位置と同じ位置で示したものであり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の平面図に対して、特に額縁領域１０１近傍での断面図を示したものである。図示されるとおり、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌに対して、ブラックマトリクス１２５の開口部および光透過性樹脂１２５Ｔを介して、硬化光ＣＬとして、紫外線が照射されることにより、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌが硬化されたシールパターン１３３に変換されている。
【００４８】
続いて、図８は、レーザー黒化工程（Ｓ８）において、光透過性樹脂１２５Ｔに対してレーザー光が照射されて黒化遮光層１２５Ｂへの変質が完了した段階でのカラーフィルタ基板１２０および対向配置されるＴＦＴアレイ基板１１０について、図８（ａ）は、図５（ａ）、図６（ａ）或いは図７（ａ）の位置と同じ位置で示したものであり、特に額縁領域１０１近傍での断面図を示したものである。図８（ｂ）は、図８（ａ）における特に黒化遮光層１２５Ｂについて、より詳細な状態について説明するための図である。
【００４９】
先ず、図８（ａ）にて示されるとおり、光透過性樹脂１２５Ｔに対して、レーザー光（レーザービームＬＢ）が照射されることにより、遮光性層に変質された遮光層１２５Ｂに変換されている。より詳細には、光透過性を有する樹脂にレーザー光が照射されることで、一旦、樹脂を構成する分子が分子間の結合が解離されながら分子およびイオンなどになるアブレーションを発生することによって、光吸収性を有するように変換される。特にアブレーションを発生し、樹脂を構成する分子が乱れた配列となることによって光吸収性を有するようになる。
【００５０】
また、具体的にレーザー光を光透過性樹脂１２５Ｔに照射する際において、処理対象となるＴＦＴアレイ基板１１０とカラーフィルタ基板１２０のマザー基板が貼り合わされて形成されるマザーセル基板２００において、光透過性樹脂１２５Ｔの形成領域は、其々のカラーフィルタ基板１２０の額縁領域２０１に配置される。従って、光透過性樹脂１２５Ｔの形成領域は、マザーセル基板２００上において、其々のカラーフィルタ基板１２０の各辺と平行に配列する特定の縦横の直線状の領域に配置される。よって、レーザー光の照射領域が円形のビーム形状の場合には、マザーセル基板２００上において、配列する光透過性樹脂１２５Ｔの形成領域に対し、順次、縦方向、横方向に、マザーセル基板２００或いはレーザービームを移動しながら照射することができる。
【００５１】
また、レーザー光の照射領域がマザーセル基板２００の長手方向の長さよりも長い矩形のビーム形状の場合には、例えば、図９に示すように、２行３列にカラーフィルタ基板１２０が配列するマザーセル基板２００に対しては、矩形のレーザービームＬＢに対して、矩形の長手方向に平行にマザーセル基板２００を配置して、先ず、図９（ａ）中の照射（１）〜照射（４）で示す位置での照射と、其々の照射間の移動に対応する移動（１）〜移動（３）を付した矢印の移動を行うことで、マザーセル基板２００の長手方向に平行な光透過性樹脂１２５Ｔの形成領域への照射を実施する。続いて、マザーセル基板２００を９０度回転した後、図９（ｂ）中の照射（１）〜照射（４）で示す位置での照射と、其々の照射間の移動に対応する移動（１）〜移動（３）を付した矢印の移動を行うことで、マザーセル基板２００の短手方向に平行な光透過性樹脂１２５Ｔの形成領域への照射を実施する。以上の処理によって、全ての透過性樹脂１２５Ｔの形成領域への照射を完了することができる。なお、補足するまでも無いが、上記手順は一例であり、マザーセル基板２００上に配列するカラーフィルタ基板１２０の数に応じて、照射位置と移動距離を適宜設定すれば良い。
【００５２】
以上説明のレーザー照射方法を用いれば、マザーセル基板２００上にカラーフィルタ基板１２０が多数配列する場合においても、効率的に光透過性樹脂１２５Ｔの形成領域へのレーザー光の照射を実施することができる。また、図９にて説明の照射の例では、隣接するマザーセル基板２００間において近接して配置される光透過性樹脂１２５Ｔの形成領域においては、一回の照射により照射処理を実施したが、矩形のレーザービームＬＢの短手方向の幅が充分でない場合には、細かい移動を行って、二回に分けて照射すれば良い。また、図中および上記説明では、固定したレーザービームＬＢに対してマザーセル基板２００を移動する説明としているが、相対移動と捕らえても良いので、固定したマザーセル基板２００に対してレーザービームＬＢの方を移動しても構わない。
【００５３】
続いて、光透過性樹脂１２５Ｔより遮光性層に変質させて遮光層１２５Ｂに変換するための具体的なレーザー光の照射条件などについて詳細な説明を行う。本実施の形態１においては、レーザー光を照射する対象となる光透過性樹脂１２５Ｔについて、白のカラーフィルタ１２４Ｗを構成する透明樹脂と同一材料により構成された透明樹脂、具体的な材質としてはポリイミド樹脂を選択している。図１０のグラフにて、ポリイミド樹脂の光透過率の光透過率特性(波長依存性)を示す。ポリイミド樹脂の光透過率特性は、この図１０中にて特性ＰＩとして実線にて示される。
【００５４】
このグラフより、光透過性樹脂１２５Ｔのレーザー光の吸収特性を評価すると、ポリイミド樹脂の波長５００ｎｍ以上の光透過率が大きいことから、波長５００ｎｍ以上のレーザー光に対しては非常に吸収率が小さく、殆ど光透過性樹脂１２５Ｔを透過してしまう。つまり、遮光性層に変質させる条件として適さない。従って、ポリイミド樹脂よりなる光透過性樹脂１２５Ｔに対し、有効に吸収して所望の変質を起こすためには、波長５００ｎｍ未満、つまり青色領域のレーザー光、或いは紫外領域のレーザー光を選択すると良い。ここでは、例えば、図１０中に特性ＢＬとして破線にて示すように、波長５００ｎｍ未満の範囲で、ポリイミド樹脂の吸収率の比較的高い範囲の一つとなる４００〜５００ｎｍにおいて、主要なエネルギーを有するレーザー光を用いることとした。
【００５５】
更に、シール剤硬化工程（Ｓ７）において、シールパターンに照射する硬化光ＣＬの特性についても、この光透過性樹脂１２５Ｔを透過して効率良くシールパターンを硬化できることが好ましいことから、例えば、図１０中に特性ＣＬとして点線にて示すように、紫外領域でポリイミド樹脂よりなる光透過性樹脂１２５Ｔの透過率が比較的高い３６０ｎｍ近傍の波長域にて主要なエネルギーを有する紫外線を硬化光ＣＬとして用いることとした。
【００５６】
また、光透過性樹脂１２５Ｔへのレーザー光の照射処理の際、レーザー光の強度（エネルギー或いは出力）および焦点距離を順次変化させながら照射することで、光透過性樹脂１２５Ｔの変質される深さを順次変えることができる。従って、変質させる深さについて、０％〜２０％、或いは、０％〜９０％のように、ある一定幅の深さ範囲で調整することで、其々、光透過性樹脂１２５Ｔの表面より２０％或いは９０％の深さまでが変質され、光透過性樹脂１２５Ｔの表面側に、光透過性樹脂１２５Ｔの厚みに対して２０％或いは９０％の厚みの変質層を有する黒化遮光層１２５Ｂを形成することができる。同様に光透過性樹脂１２５Ｔを変質させる深さ範囲を適宜調整することで、光透過性樹脂１２５Ｔの厚さの２０％〜９０％の範囲で変質された黒化遮光層１２５Ｂを得ることができる。つまり、黒化遮光層１２５Ｂの遮光性能を調整することができる。また、充分な遮光性を得るために必要な所望の膜厚に遮光性を有した有機層となる変質層を形成することができることから、光透過性樹脂１２５Ｔより変質して形成された黒化遮光層１２５Ｂの遮光性能を向上することができる。
【００５７】
また、黒化遮光層１２５Ｂについて、構成の説明の際に詳細な説明を行わなかったが、図８（ｂ）を用いて、レーザー黒化工程（Ｓ８）後における黒化遮光層１２５Ｂの状態について、より詳細な説明を加える。先に光透過性樹脂１２５Ｔの厚さの２０％〜９０％が変質されることを説明したとおり、黒化遮光層１２５Ｂは、厚み方向において、全て均一に変質されている訳では無い。例えば、図８（ｂ）に示すように、カラーフィルタ基板１２０上において、黒化遮光層１２５Ｂは、レーザー光の照射された側、すなわち、液晶表示装置の構成で言えば、液晶層１３０に対して遠い側に光透過性樹脂１２５Ｔより変質して形成された黒化変質層１２５ｂ、つまり、光透過性樹脂１２５Ｔを構成する分子が乱れた配列となることによって可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層が設けられ、液晶層１３０に対して近い側では、光透過性樹脂１２５Ｔが残存することとなる。なお、光透過性樹脂１２５Ｔと黒化変質層１２５ｂの比率は、適宜、レーザー光の照射条件を調整することで変更可能であるが、膜厚の比率で黒化遮光層１２５Ｂにおける２０％〜９０％の範囲の比率で黒化変質層１２５ｂが形成されている。
【００５８】
以上のとおり、透過性樹脂１２５Ｔと黒化変質層１２５ｂの比率は変わるものの、少なくとも、黒化遮光層１２５Ｂにおいて、液晶層１３０に対して遠い側の表面では黒化変質層１２５ｂよりなり、液晶層１３０に対して近い側の表面では光透過性樹脂１２５Ｔよりなる構成とすることで、レーザー光の照射される際に、レーザー光により液晶層１３０にダメージが入ることを防止することができる。或いは、黒化遮光層１２５Ｂとシールパターン１３３の界面まで、光透過性樹脂１２５Ｔの分子が乱れた配列となることで形成された黒化変質層１２５ｂに変換されることで、黒化遮光層１２５Ｂとシールパターン１３３の界面で密着力が低下することを防止することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態１では、黒化遮光層１２５Ｂにおける２０％〜９０％の範囲の比率で黒化変質層１２５ｂが形成されることを好適な例として選択しているが、黒化遮光層１２５Ｂの下層に別途レーザー光を吸収する層などを設けて液晶層１３０へのダメージが防止できる構成を採用していれば、黒化遮光層１２５Ｂの９０％を超えて、例えば、黒化遮光層１２５Ｂの１００％、つまり、黒化遮光層１２５Ｂの全てが黒化変質層１２５ｂよりなる構成としても構わない。また、黒化遮光層１２５Ｂの２０％未満のみ黒化変質層１２５ｂが形成される構成を適当な例より外した設定としてしていたことも、黒化変質層１２５ｂ自体の膜厚あたりの一般的な遮光性能を考慮して設定しただけであり、膜厚が比較的薄くとも黒化変質層１２５ｂに充分な遮光性能が得られる場合、或いは黒化遮光層１２５Ｂに要求される遮光性能が比較的低い場合などには、黒化遮光層１２５Ｂの２０％未満のみ黒化変質層１２５ｂが形成される構成としても構わない。以上説明のとおり、本発明の実施の際に黒化変質層１２５ｂを黒化遮光層１２５Ｂにおける２０％未満に、或いは９０％を超えて設定することを妨げるものではない。
【００６０】
以上説明のように、本実施の形態１の液晶表示装置は、滴下注入方式により製造され、光硬化型樹脂よりなるシールパターンによってカラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板を貼り合わせた構成を備え、更に、カラーフィルタ基板の額縁領域に設けられるブラックマトリクスについて、シールパターンと重なる部分において開口部が設けられ、この開口部に光透過性を有する樹脂を構成する分子が乱れた配列となることによって可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層よりなる黒化遮光層が設けられる。従って、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板を貼り合わせるシールパターンを硬化する際に、ブラックマトリクスの開口部に設けた光透過性を有する樹脂を介して、硬化光を照射して、迅速にシールパターンを硬化することができること、或いは、硬化光として必要なエネルギーを少なくすることができるとともに、当該開口部に設けられた光透過性を有する樹脂を黒化遮光層に変換し、周辺遮光層として充分な遮光機能を得ることができる。以上の結果、滴下注入方式を用い製造される液晶表示装置において、額縁領域に設けられる周辺遮光層の遮光する役割とシールパターンに硬化光を照射する際に妨げとならないことを両立することができる。また、光漏れの発生或いは額縁領域が拡がることを伴わずに、製造した際における未硬化樹脂と液晶の接触による液晶汚染を起因とした表示不良や信頼性低下を改善できる。或いはシール剤硬化工程の処理時間を短くできる。以上まとめると、狭額縁であり、表示品質や信頼性が高く、低コスト化が可能な液晶表示装置を得ることができる。
【００６１】
また、本実施の形態１の液晶表示装置では、特に三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に加えて、白（Ｗ）の四種のカラーフィルタ１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂ、１２４Ｗを備え、更に、本発明の特徴的構成である黒化遮光層１２５Ｂについて、この白のカラーフィルタ１２４Ｗを構成する透明樹脂と同一材料よりなり同時に形成した光透過性の樹脂に対してレーザーを照射することよって形成していることから、カラーフィルタ１２４Ｗに対応する画素の透過率によって、カラーフィルタ１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂの透過率比率と独立して、基本単位の絵素の輝度を決定でき、より広い色範囲、輝度範囲を表示することができる効果と本発明の主要な効果が両立できるという効果を製造コストの増加を殆ど伴うことなく得ることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態１では、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部については、カラーフィルタ基板１２０の端部より一定距離内側に設けた構成としている。つまり、当該開口部よりも外側にもブラックマトリクス１２５が形成されている。これに伴って、開口部に設けられる光透過性樹脂１２５Ｔより変質される黒化遮光層１２５Ｂについても、カラーフィルタ基板１２０の端部より一定距離内側に設けられる。然しながら、本発明においては、開口部は、カラーフィルタ基板１２０の端部まで設けられていても良い。また、当該カラーフィルタ基板１２０の端部まで設けられた開口部において、黒化遮光層１２５Ｂもカラーフィルタ基板１２０の端部まで設けられていても良い。更に、最低限、遮光が必要な表示領域１００から特定の距離まで、黒化遮光層１２５Ｂが設けられていれば、所望の遮光効果を得ることができる。
【００６３】
実施の形態２．
続いて、先に説明を行った実施の形態１の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルより、カラーフィルタ基板に設けた共通電極をＴＦＴアレイ基板側に設置して、画素電極との間に基板面に対して横方向に電界をかけ液晶を動作させる横電界方式を用いた液晶表示パネルへ変更を行った実施の形態２の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルについて説明を行う。以下、実施の形態１との変更部を重点的に説明することとする。なお、本実施の形態２の液晶表示パネル２０においては、横電界方式を用いた液晶表示パネルの中でも、特に光の利用効率が高く低消費電力化に有利であるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示パネルを例にして説明する。
【００６４】
先ず、本実施の形態２の液晶表示装置を構成する液晶表示パネル２０の構成について、図１１および図１２の模式図を用いて説明する。図１１は、表示パネル全体の構成の平面図を示しており、図１２は、図１１における断面線Ｃ−Ｄ（長破線で示される）における断面図を其々示したものである。実施の形態１と同じ構成については同じ番号を付し適宜説明を省略する。実施の形態１の液晶表示パネル１０と同様に本実施の形態２の液晶表示パネル２０においても、ＴＦＴがアレイ状に形成されたＴＦＴアレイ基板２１０と、このＴＦＴアレイ基板２１０に対向して配置されるカラーフィルタ基板２２０とを有している。
【００６５】
先ず、本実施の形態２のＴＦＴアレイ基板２１０の構成について、実施の形態１のＴＦＴアレイ基板１１０の構成と適宜比較しながら変更部を重点的に説明する。図１１および図１２に示すように、本実施の形態２のＴＦＴアレイ基板２１０には、実施の形態１のＴＦＴアレイ基板１１０と同様に透明基板であるガラス基板１１１の一方の面に液晶を配向させる配向膜１１２、配向膜１１２の下部に設けられ液晶を駆動する電圧を印加する画素電極１１３ｐ、画素電極１１３ｐに電圧を供給するスイッチング素子であるＴＦＴ１１４、ＴＦＴ１１４を覆う絶縁膜１１５、ＴＦＴ１１４に信号を供給する配線である複数のゲート配線１１８ｇおよびソース配線１１８ｓ、ＴＦＴ１１４に供給される信号を外部から受け入れる端子１１６、端子１１６から入力された信号をゲート配線１１８ｇおよびソース配線１１８ｓなどへ伝達する周辺配線（図示省略）等を有している。
【００６６】
一方、本実施の形態２のＴＦＴアレイ基板２１０においては、実施の形態１でのカラーフィルタ基板１２０上の共通電極１２３の代わりに画素電極１１３ｐとの間に液晶を駆動する電界を発生する対向電極１１３ｃを備えている。また、端子１１６から入力された信号の対向電極１１３ｃへの伝達については、端子１１６より、額縁領域１０１に形成される周辺配線、更に表示領域１００に形成されるゲート配線１１８ｇと平行に設けられる共通配線１１８ｃを介して行われる。従って、実施の形態１における端子１１６から入力された信号をカラーフィルタ基板１２０上の共通電極１２３へ伝達するためのトランスファ電極１１７の構成やシールパターン１３３へ導電性粒子を混在することについても実施の形態２では省略されている。なお、本実施の形態２では、対向電極１１３ｃは、画素電極１１３ｐよりも上層に絶縁膜を介して画素電極１１３ｐと重なって配置され、櫛歯形状、内側にスリットを有した矩形形状などを選択でき、共通配線１１８ｃ或いは周辺配線によって、表示領域１００内或いは額縁領域１０１内にて、全ての対向電極１１３ｃは電気的に接続され、共通の電位が供給される。なお、公知のＦＦＳモードの液晶表示パネルの例のように、対向電極１１３ｃと画素電極１１３ｐの上下関係は逆であっても良い。
【００６７】
続いて、本実施の形態２のカラーフィルタ基板２２０の構成について、実施の形態１のカラーフィルタ基板１２０の構成と適宜比較しながら変更部を重点的に説明する。図１１および図１２に示すように、本実施の形態２のカラーフィルタ基板２２０においては、透明基板であるガラス基板１２１の一方の面に液晶を配向させる配向膜１２２が設けられる点までは、実施の形態１のカラーフィルタ基板１２０と同様である。本実施の形態２のカラーフィルタ基板２２０では、配向膜１２２の下部には、三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三種のカラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂ（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対し、其々、１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂを付している）と、これらカラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂ間を遮光するため、或いは表示領域１００に対応する領域外側に配置される額縁領域１０１を遮光するために設けられる遮光層であるブラックマトリクス１２５と、これらカラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂおよびブラックマトリクス１２５を覆い形成されるオーバーコート層１２６が設けられる点が実施の形態１のカラーフィルタ基板１２０と若干異なっている。なお、本実施の形態２のオーバーコート層１２６には、光透過性樹脂を用いることができるが、ここでは、実施の形態１において白のカラーフィルタ１２４Ｗに用いた光透過性樹脂と同じ材質となるポリイミド樹脂を選択した。
【００６８】
その他のカラーフィルタ基板２２０の構成としては、カラーフィルタ基板２２０のガラス基板１２１の他方の面、すなわち、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂ、ブラックマトリクス１２５等の設けられる面と反対側の面には、実施の形態１と同様に偏光板１３２が設けられ、本実施の形態２では、横電界方式の液晶表示パネルの場合に通常設けられる構成である透明導電層として、ガラス基板１２１と偏光板１３２間にＩＴＯ膜１３７を有している。このＩＴＯ膜１３７は、図示は省略するが、導体テープや銀ペーストなどにより、ＴＦＴアレイ基板２１０側の接地電位の端子１１６に接続され、カラーフィルタ基板２２０内での帯電などによる不要な電荷の蓄積を防ぐ役割をする。なお、この透明導電層としては、ＩＴＯ膜のような酸化物導電体膜が適しているが、ＩＴＯ膜以外の酸化物導電体膜を用いることもでき、偏光板１３２を貼り付ける接着剤層に導電性を持たせることで代用も可能である。
【００６９】
更に本発明での特徴的な構成として、実施の形態１と同様に、本実施の形態２でも、カラーフィルタ基板２２０の額縁領域１０１に設けられるブラックマトリクス１２５の特にシールパターン１３３と重なる領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部が設けられており、当該開口部において、ブラックマトリクス１２５の代わりに光透過性樹脂より遮光性層に変質された遮光層１２５Ｂ（以下、黒化遮光層１２５Ｂと呼ぶ。）が設けられる。但し、黒化遮光層１２５Ｂを有する点においては、実施の形態１と同様であるが、本実施の形態２の黒化遮光層１２５Ｂについては、遮光性層に変質される光透過性樹脂について、オーバーコート層１２６を構成する透明樹脂と同一材料により、オーバーコート層１２６の形成時に同時に塗布形成される点が異なっている。
【００７０】
また、本実施の形態２の液晶表示パネル２０においても、実施の形態１と同様に、ＴＦＴアレイ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０は、シールパターン１３３と表示領域１００に配置される柱状スペーサ１３４を介して、対向配置されている。更に、ＴＦＴアレイ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０は、この柱状スペーサ１３４により所定の基板間隔に、つまり、ＴＦＴアレイ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０間を所定の一定の基板間距離Ｇに隔てて保持されている。また、このシールパターン１３３により密封され、柱状スペーサ１３４により保持されたカラーフィルタ基板２２０とＴＦＴアレイ基板２１０との間の間隙の少なくとも表示領域１００に対応する領域に液晶層１４０が狭持されている点も同様である。
【００７１】
但し、液晶層１４０を構成する液晶材料については、横電界方式において適当な液晶材料があり、実施の形態１に用いられる液晶材料より変更が必要であるが、横電界方式において適当な液晶材料は公知であるので、公知の材料より適宜選定すれば良い。また、基板間距離Ｇも横電界方式において適当な実施の形態１よりは狭い基板間距離に適宜設定すると良い。その他の構成も横電界方式において適当な構成に適宜変更が必要であるが、横電界方式において適当な一般的な構成は公知であるので、それらより適宜選定すれば良いので、詳細な説明は省略する。
【００７２】
次に、本実施の形態２の液晶表示装置の製造方法について説明する。ここでも実施の形態１との変更部を重点的に説明することとする。本実施の形態２においても、シール剤硬化工程（Ｓ７）〜レーザー黒化工程（Ｓ８）が特徴的な工程であるので、これら工程について、図１３を用いながら詳細に説明することにする。先ず、シール剤硬化工程（Ｓ７）が行われる前の状態について確認するため、図１３（ａ）のカラーフィルタ基板２２０の説明図を用い説明する。図１３（ａ）は、実施の形態１での図５（ｂ）に対応し、基板準備工程（Ｓ０）が完了した段階でのカラーフィルタ基板２２０の特に額縁領域１０１近傍での断面図を示したものである。
【００７３】
実施の形態１での基板準備工程（Ｓ０）の説明部分において述べたとおり、本実施の形態２でも、図１３（ａ）中、額縁領域１０１でのシールパターン１３３が形成される部分に対応する領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部が形成されており、この開口部を埋めて光透過性樹脂１２５Ｔが形成されている。本実施の形態２における光透過性樹脂１２５Ｔは、先に説明したとおり、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂおよびブラックマトリクス１２５を覆い形成されるオーバーコート層１２６を構成する透明樹脂と同一材料により、オーバーコート層１２６の形成時に同時に塗布形成される。ここでは、図１３（ａ）にも示されるとおり、オーバーコート層１２６と光透過性樹脂１２５Ｔは特に境界なく一体に形成される。
【００７４】
続いて、図１３（ｂ）は、シール剤硬化工程（Ｓ７）において、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌ（図示省略）に対して紫外線が照射されて硬化完了した段階でのカラーフィルタ基板２２０および対向配置されるＴＦＴアレイ基板２１０について、図１３（ａ）の位置と同じ位置で示したものであり、実施の形態１での図７（ｂ）に対応する。図示されるとおり、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌに対して、ブラックマトリクス１２５の開口部および光透過性樹脂１２５Ｔを介して、硬化光ＣＬが照射されることにより、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌが硬化されたシールパターン１３３に変換されている。
【００７５】
続いて、図１３（ｃ）は、レーザー黒化工程（Ｓ８）において、光透過性樹脂１２５Ｔに対してレーザー光が照射されて黒化遮光層１２５Ｂへの変質が完了した段階でのカラーフィルタ基板２２０および対向配置されるＴＦＴアレイ基板２１０について、図１３（ａ）或いは図１３（ｂ）の位置と同じ位置で示したものであり、実施の形態１での図８（ａ）に対応する。図示されるとおり、光透過性樹脂１２５Ｔに対して、レーザー光（レーザービームＬＢ）が照射されることにより、遮光性層に変質された遮光層１２５Ｂに変換されている。より詳細には、実施の形態１と同様に光透過性樹脂１２５Ｔを構成するポリイミド樹脂にレーザー光が照射されることで、一旦、ポリイミド樹脂を構成する分子が分子間の結合が解離されながら分子およびイオンなどになるアブレーションを発生することによって、光吸収性を有するように変換される。特にアブレーションを発生し、ポリイミド樹脂を構成する分子が乱れた配列となることによって光吸収性を有するようになる。なお、光透過性樹脂１２５Ｔより遮光性層に変質させて遮光層１２５Ｂに変換できるためのレーザー光の具体的な照射条件などについては、実施の形態１と同様で良いので、ここでは説明を省略する。
【００７６】
以上説明のように、本実施の形態２の液晶表示装置は、実施の形態１と同様に滴下注入方式により製造され、光硬化型樹脂よりなるシールパターンによってカラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板を貼り合わせた構成を備え、更に、カラーフィルタ基板の額縁領域に設けられるブラックマトリクスについて、シールパターンと重なる部分において開口部が設けられ、この開口部に光透過性を有する樹脂を構成する分子が乱れた配列となることによって可視光領域で光吸収性或いは遮光性を有した有機層よりなる黒化遮光層が設けられる。従って、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板を貼り合わせるシールパターンを硬化する際に、ブラックマトリクスの開口部に設けた光透過性を有する樹脂を介して、硬化光を照射して、迅速にシールパターンを硬化すること、或いは硬化光として必要なエネルギーを少なくすることができるとともに、当該開口部に設けられた光透過性を有する樹脂を黒化遮光層に変換し、周辺遮光層として充分な遮光機能を得ることができる。以上の結果、滴下注入方式を用い製造される液晶表示装置において、額縁領域に設けられる周辺遮光層の遮光する役割とシールパターンに硬化光を照射する際に妨げとならないことを両立することができる。また、光漏れの発生或いは額縁領域が拡がることを伴わずに、製造した際における未硬化樹脂と液晶の接触による液晶汚染を起因とした表示不良や信頼性低下を改善できる。或いはシール剤硬化工程の処理時間を短くできる。以上まとめると、狭額縁であり、表示品質や信頼性が高く、低コスト化が可能な液晶表示装置を得ることができる。
【００７７】
また、本実施の形態２の液晶表示装置では、特に、横電界方式の液晶表示装置の構成、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂおよびブラックマトリクス１２５を覆い形成されるオーバーコート層１２６の構成、更に、本発明の特徴的構成である黒化遮光層１２５Ｂについて、このオーバーコート層１２６を構成する透明樹脂と同一材料よりなり同時に形成した光透過性の樹脂に対してレーザーを照射することよって形成していることから、基板間距離Ｇの変動による表示特性への影響の大きい横電界方式の液晶表示装置において、このオーバーコート層１２６により、カラーフィルタ基板２２０の表面凹凸が平坦化されることで、基板間距離Ｇが表示パネル内で均一化され、ムラの少ない均一な表示が得られる効果と本発明の主要な効果が両立できるという効果を製造コストの増加を殆ど伴うことなく得ることができる。
【００７８】
実施の形態３．
続いて、先に説明を行った実施の形態２の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルより、黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂の材質や、光透過性樹脂を介した硬化光により硬化されるシールパターンの材質、或いはこれら材料に照射される硬化光、レーザー光の波長条件などを本発明に用いるのに適当となるよう変形を行った幾つかの変形例について説明を行う。本実施の形態３では、実施の形態２の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルより、特に黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂の材質を変更した変形例について説明を行う。
【００７９】
実施の形態３における黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂と、更に、その光透過性樹脂に併せたレーザー光の波長条件について、図１４を用いて説明する。先ず、本実施の形態３においては、黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂について、ある程度、硬化光を透過し、シール剤硬化工程においてシールパターンを完全に硬化できる範囲内で、予め可視光領域において遮光性を有する樹脂を選択することとした。具体的には、例えば、黒の顔料の一種であるチタンブラック粉末を含有した樹脂を選択することができる。
【００８０】
図１４（ａ）は、実施の形態２での図１３（ａ）に対応し、基板準備工程（Ｓ０）が完了した段階でのカラーフィルタ基板２２０の特に額縁領域１０１近傍での断面図を示したものである。本実施の形態３でも、図１４（ａ）中、額縁領域１０１でのシールパターン１３３が形成される部分に対応する領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部が形成されており、この開口部を埋めて、チタンブラック粉末を含有した樹脂よりなる光透過性樹脂１２５ＴＢが形成されている。また、本実施の形態３における光透過性樹脂１２５ＴＢと、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂおよびブラックマトリクス１２５上には、これらを覆い形成されるオーバーコート層１２６が形成されている。
【００８１】
また、図１４（ｂ）は、チタンブラック粉末を含有した樹脂の光透過率の特性の一例を示す。チタンブラック粉末を含有した樹脂の光透過率特性は、この図１４（ｂ）中にて特性ＴＢとして実線にて示される。なお、この特性は、一般的にブラックマトリクスに用いられるチタンブラック粉末を含有した樹脂に比べると、含有濃度が低く、膜厚も薄い条件で形成された、遮光性能の低いものであり、波長によっては、透過率５０％程度を示すものである。
【００８２】
このグラフより、光透過性樹脂１２５ＴＢの光透過率の波長依存性について検討すると、可視光領域で言えば、波長５５０〜８００ｎｍの波長域、つまり赤色領域で予め遮光性を有することが解かる。一方、紫外領域〜青色領域において、ある程度の光透過性を有することが解かる。従って、光透過性樹脂１２５ＴＢの厚みが適正化され、シール剤硬化工程において、この光透過性樹脂１２５ＴＢを介してシールパターンへ照射する硬化光ＣＬについて、図１４（ｂ）中に特性ＣＬとして点線にて示すように、光透過性樹脂１２５ＴＢの透過率が比較的高い３６０ｎｍ近傍の波長域にて主要なエネルギーを有する紫外線を用い、更に照射エネルギーを適宜調整することで、シールパターンを完全に硬化させる条件を設定することができる。
【００８３】
一方、レーザー黒化工程において、光透過性樹脂１２５ＴＢに対し、有効に吸収して所望の変質を起こすためには、波長５５０〜８００ｎｍの波長域、つまり赤色領域のレーザー光を選択すると良い。ここでは、例えば、図１４（ｂ）中に特性ＢＬとして破線にて示すように、光透過性樹脂１２５ＴＢの吸収率の比較的高い範囲の一つとなる５５０〜６５０ｎｍにおいて、主要なエネルギーを有するレーザー光を用いることとした。これにより、予め有していた赤色領域での遮光性能に加えて、青色領域なども含めて充分な遮光性能を有した黒化変質層１２５Ｂを得ることができる。
【００８４】
以上説明のとおりの実施の形態３の液晶表示装置とそれを構成する液晶表示パネルの製造方法を用いることで、実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、特に予め遮光性を有する光透過性樹脂１２５ＴＢを用いることで、黒化遮光層１２５Ｂにより得られる遮光性能について、向上すること、或いは、より確実に得ることができるようになる。
【００８５】
なお、本実施の形態３においては、黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂として、硬化光として一般的な紫外領域〜青色領域において、比較的、透過性が高いことからチタンブラック粉末を含有した樹脂を選択している。但し、チタンブラック粉末を含有した樹脂の場合にも、シールパターンの光硬化樹脂を硬化できる程度に硬化光を透過するようにチタンブラック粉末の濃度を調整することによって、上記説明の効果が得られるものである。従って、予め遮光性を有する光透過性樹脂として適用可能なものはチタンブラック粉末を含有した樹脂に限られず、ある程度、硬化光を透過するとともに、予め可視光領域において遮光性を有する樹脂であれば、同様の効果が得られる。
【００８６】
例えば、チタンブラック粉末を含有した樹脂と同様に樹脂系のブラックマトリクス材料として汎用される黒色顔料の一つであるカーボンブラック粉末を含有した樹脂としても良く、その場合には、ブラックマトリクス材料として用いられる場合よりカーボンブラック粉末を低濃度とすることで、シールパターンの光硬化樹脂を硬化できる程度に硬化光を透過するように黒色顔料であるカーボンブラック粉末の濃度を調整すると良い。
【００８７】
また、例えば、遮光性能について向上する作用は、チタンブラック粉末やカーボンブラック粉末のように黒色の顔料を含有した樹脂に比べて劣るが、カラーフィルタと同様に赤、緑、青などの有色の顔料を含有した樹脂であっても、特定色での透過性を有する意外は、ある程度、可視光領域において遮光性を有することとなることから、レーザー黒化工程による変質により、透過していた特定色で遮光性が得られるようにできれば、本実施の形態３と同様の効果を得ることができる。また、この方法の場合には、実施の形態１において、白のカラーフィルタ１２４Ｗを構成する透明樹脂と同一材料により光透過性樹脂を形成したのと同様に、赤、緑、青に対応するカラーフィルタ１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂを構成する顔料を含有した樹脂と同一材料により形成することで、本実施の形態３と同様の効果を製造コストの増加を殆ど伴うことなく得ることができる。
【００８８】
実施の形態４．
続いて、本実施の形態４では、実施の形態２の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルより、特に黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂の材質や、光透過性樹脂を介した硬化光により硬化されるシールパターンの材質、或いはこれら材料に照射される硬化光、レーザー光の波長条件など、本発明に用いるのに適当となるよう変形を行った変形例について説明を行う。
【００８９】
本実施の形態４における黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂と、光透過性樹脂を介した硬化光により硬化されるシールパターンの材質と、更に、その光透過性樹脂に併せたレーザー光の波長条件について、図１５および図１６を用いて説明する。先ず、本実施の形態４においては、黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂について、レーザー光の吸収率を高くするために光吸収剤を樹脂中に添加する。より具体的には、実施の形態３でも例示したとおり、光吸収剤として顔料を樹脂中に添加すると良い。本実施の形態４では、この光透過性樹脂に添加される光吸収剤としての顔料を青のカラーフィルタ１２４Ｒを構成する青色顔料と同一材料とした。
【００９０】
図１５（ａ）は、実施の形態３での図１４（ａ）に対応し、基板準備工程（Ｓ０）が完了した段階でのカラーフィルタ基板２２０の特に額縁領域１０１近傍での断面図を示したものである。本実施の形態４でも、図１５（ａ）中、額縁領域１０１でのシールパターン１３３が形成される部分に対応する領域において、ブラックマトリクス１２５が設けられていない開口部が形成されており、この開口部を埋めて、青色顔料を含有した樹脂よりなる光透過性樹脂１２５Ｃが形成されている。この光透過性樹脂１２５Ｃは、青のカラーフィルタ１２４Ｒを構成する青色顔料を含有した樹脂と同一材料により、同時に塗布形成することとした。また、本実施の形態４においても、光透過性樹脂１２５Ｃと、カラーフィルタ１２４Ｒ〜１２４Ｂおよびブラックマトリクス１２５上には、これらを覆い形成されるオーバーコート層１２６が形成されている。
【００９１】
また、本実施の形態４では、光透過性樹脂１２５Ｃを介した硬化光により硬化されるシールパターンの材質も変更する。図１５（ｂ）は、シール剤硬化工程（Ｓ７）において、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌ（図示省略）に対して紫外線が照射されて硬化完了した段階でのカラーフィルタ基板２２０および対向配置されるＴＦＴアレイ基板２１０について、図１５（ａ）の位置と同じ位置で示したものであり、実施の形態２での図１３（ｂ）に対応する。図示されるとおり、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌに対して、ブラックマトリクス１２５の開口部および光透過性樹脂１２５Ｃを介して、硬化光ＣＬが照射されることにより、未硬化状態のシールパターン１３３Ｌが硬化されたシールパターン１３３ａに変換されている。
【００９２】
また、図１６（ａ）は、この青のカラーフィルタ１２４Ｒを構成する青色顔料を含有した樹脂と同一材料により形成された光透過性樹脂１２５Ｃの光透過率の特性の一例と、これに対して選択される光透過性樹脂１２５Ｃを介して、照射される硬化光ＣＬの照射エネルギーの波長依存性、更に選択されるシールパターン１３３ａを構成する光硬化型樹脂の硬化感度の波長依存性を示したものである。図１６（ａ）中にて、この光透過性樹脂１２５Ｃの光透過率特性は特性ＢＦとして実線にて示され、硬化光ＣＬの照射エネルギーの波長依存性は特性ＣＬとして点線にて示され、シールパターン１３３ａの硬化感度の波長依存性は特性ＳＨとして長破線にて示されている。
【００９３】
図１６（ａ）より、光透過性樹脂１２５Ｃの光透過率の特性では、紫外領域〜青色領域において、主要な光透過性を有することが解かる。また、照射される硬化光ＣＬについても、少し長い波長側の紫外線を用いることで、光透過性樹脂１２５Ｃでの主要な透過領域に重なりが形成される。従って、シールパターン１３３ａの材質については、図示されるとおり、長波長域の紫外領域〜青色領域にかかるくらいの感度特性を有した光硬化型樹脂を選定すれば良い。これによって、比較的、迅速にシールパターン１３３Ｌを硬化されたシールパターン１３３ａに変換することができる。このように、シールパターン１３３ａの材質については、基本的には、光透過性樹脂１２５Ｃの光透過率の特性に応じて、特に主要な光透過性を有する波長域において、硬化感度が、当該波長域以外と比較して高い特性を有した光硬化型樹脂を選定すれば良い。
【００９４】
続いて、図１５（ｃ）は、レーザー黒化工程（Ｓ８）において光透過性樹脂１２５Ｃに対してレーザー光が照射されて黒化遮光層１２５Ｂへの変質が完了した段階でのカラーフィルタ基板２２０および対向配置されるＴＦＴアレイ基板２１０について、図１５（ａ）或いは図１５（ｂ）の位置と同じ位置で示したものである。図示されるとおり、光透過性樹脂１２５Ｃに対して、レーザー光（レーザービームＬＢ）が照射されることにより、遮光性層に変質された遮光層１２５Ｂに変換されている。
【００９５】
また、図１６（ｂ）は、青のカラーフィルタ１２４Ｒを構成する青色顔料を含有した樹脂と同一材料により形成された光透過性樹脂１２５Ｃの光透過率の特性（図中、特性ＢＦ）に対して、この光透過性樹脂１２５Ｃに照射し黒化変質層１２５Ｂを得るために選択される適当な照射条件でのレーザー光の照射エネルギーの波長依存性を示したものである。図１６（ｂ）中にて、このレーザー光の照射エネルギーの波長依存性は特性ＢＬとして破線にて示される。
【００９６】
このグラフより、光透過性樹脂１２５Ｃのレーザー光の吸収特性を評価すると、レーザー黒化工程において、この光透過性樹脂１２５Ｃに対し、有効に吸収して所望の変質を起こすためには、波長４５０〜８００ｎｍの波長域、或いは３５０ｎｍ以下の波長域、つまり緑色領域や赤色領域、或いは紫外領域のレーザー光を選択すると良い。ここでは、例えば、図１６（ｂ）中に示したように、光透過性樹脂１２５ＴＢの吸収率のかなり高い範囲となる５００〜５５０ｎｍにおいて、主要なエネルギーを有する緑色領域のレーザー光を用いることとした。これにより、充分な遮光性能を有した黒化変質層１２５Ｂを得ることができる。なお、上記説明のとおり、光透過性樹脂１２５Ｃに対し有効に吸収され黒化変質層１２５Ｂを得るのに好ましい赤色領域や紫外領域のレーザー光を用いても構わない。
【００９７】
以上説明のとおりの実施の形態４の液晶表示装置とそれを構成する液晶表示パネルの製造方法を用いることで、実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、本実施の形態４では、特に光透過性樹脂１２５Ｃにおいては、黒化遮光層１２５Ｂに変質させる光透過性樹脂において、透明樹脂のみでなく、レーザー光の吸収率を高くする光吸収剤として機能する青色の顔料を含有している。従って、可視光領域においては緑色領域から赤色領域に至るまで、或いは紫外領域も含めて、比較的広い波長範囲でレーザー光の吸収率が高い領域が形成される。このように、ベースとなる光透過性樹脂に対して、当該光透過性樹脂と比べて、レーザー光の吸収率を高くする光吸収剤を含有した光透過性樹脂１２５Ｃを用いたことにより、変質して形成される黒化変質層１２５Ｂによる遮光性能の向上や、必要なレーザーパワーの低減効果を得ることができる。また青のカラーフィルタ１２４Ｂを構成する顔料を含有した樹脂と同一材料により形成することで、上記説明の効果を製造コストの増加を殆ど伴うことなく得ることができる。
【００９８】
更に、光透過性樹脂１２５Ｃに対し添加されるレーザー光の吸収率を高くする光吸収剤については、青色顔料に限られず、その他、カラーフィルタに用いられる緑色や赤色顔料、カラーフィルタに用いられる以外の黒色顔料、或いは、顔料以外の光吸収剤であっても構わない。特にシールパターンの硬化光としてはエネルギーが高い紫外領域においては、低い吸収率を示し、レーザー光の吸収率は高いものが光吸収剤として優れており、このような条件を満たす材料であれば光吸収剤として適用することができる。なお、ここで用いた光吸収剤の吸収率の高低については、何れもベースとなる光透過性樹脂に対しての相対的な高低を意味する。
【００９９】
なお、実施の形態１〜実施の形態４の液晶表示パネルにおいては、表示領域１００に設けられるカラーフィルタ層やオーバーコート層と同時形成される樹脂膜に対して、レーザー光を照射して黒化遮光層に変換したが、製造コストの増加を招くことなく本発明の基本的な効果が得られる点では、これら樹脂膜に限られず、配向膜１２２を構成するポリイミド樹脂膜や、柱状スペーサ１３４を構成する樹脂膜や、実施の形態１〜実施の形態４とは異なる液晶モードの垂直配向モードの液晶表示装置で設けられる配向膜制御用の樹脂製の突起を構成する樹脂膜など、少なくとも表示領域１００に設けられる他の光透過性を有する樹脂膜と同時形成される光透過性を有する樹脂膜であっても良く、実施の形態１〜実施の形態４と同様の効果を得ることができる。また、樹脂膜の種類も光透過性樹脂よりなるのであれば、基本的な効果は得られることから、実施の形態１或いは実施の形態２で一例として用いたポリイミド樹脂に限られず、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン系樹脂などを使用しても良い。
【０１００】
また、実施の形態１〜実施の形態４の液晶表示パネルにおいては、カラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板におけるブラックマトリクス１２５に開口部と、当該開口部に黒化遮光層１２５Ｂが設けられる場合を例に取って説明を行ったが、単色用の液晶表示パネルにも適用することも可能であり、スイッチング素子と画素電極が配列するアレイ基板に対して、対向配置される対向基板（カラーフィルタを有しない）上のブラックマトリクス（遮光層）に対して、同様に開口部と、当該開口部に黒化遮光層を備えることでも、カラーフィルタを備えることにより得られる効果を除いて、実施の形態１〜実施の形態４の液晶表示パネルと同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、本発明は上記説明を行った実施の形態１〜実施の形態４或いは変形を示唆した構成に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜公知の構成に変更することが可能である。また、上記説明を行った実施の形態１から実施の形態４或いは変形を示唆した其々の構成は、矛盾を生じない範囲で好適に組み合わせて適用することができ、其々の構成により生ずる其々の効果や複合効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１０、２０  液晶表示パネル、１００  表示領域、１０１  額縁領域、
１１０、２１０  ＴＦＴアレイ基板、１２０、２２０  カラーフィルタ基板、
１１１，１２１  ガラス基板、１１２，１２２  配向膜、
１１３ｐ  画素電極、１１３ｃ  対向電極、
１１４  ＴＦＴ、１１５  絶縁膜、１１６  端子、１１７  トランスファ電極、
１１８ｇ  ゲート配線、１１８ｓ  ソース配線、１１８ｃ  共通配線、
１２３  共通電極、１２４Ｒ、１２４Ｇ、１２４Ｂ、１２４Ｗ  カラーフィルタ、
１２５  ブラックマトリクス、１２５Ｂ  黒化遮光層、
１２５Ｔ、１２５ＴＢ、１２５Ｃ  光透過性樹脂、１２５ｂ  黒化変質層、
１２６  オーバーコート層、１３０  液晶層、１３１、１３２  偏光板、
１３３、１３３ａ  シールパターン、１３３Ｌ  未硬化状態のシールパターン、
１３４  柱状スペーサ、１３５  制御基板、１３６  ＦＦＣ、１３７  ＩＴＯ膜、
ＣＬ  硬化光、ＬＢ  レーザービーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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